第3章 高频小信号放大电路
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高频电子技术第3章高频小信号放大器2
双调谐放大器的性能指标：
1）谐振时电压增益
Au0
1
p1 p2 Y fe g
（3-22）
临界耦合时 1，有
Au0
p1 p2 Y fe 2g
（3-23）
2）通频带
BW0.7 2f0.7
2 f0 Qe
（3-24）
3）矩形系数
K r 0.1
BW0.1 BW0.7
3.15
（3-25）
多级双调谐放大器和多级单调谐放大器类似，通频带随级数 2
Rb2
Cb Re
Ce
图3-22 共射极高频小信号放大电路
2． 晶体管共射接法的高频等效电路-----第-Y3章参数高等频小效信电号路放大器 4
Ib
b＋ . Ube Yie
. YreUce
. YfeUbe
Ic
＋c . Yoe Uce
－ e
－ e
图 3-23 晶体三极管共射接法Y参数等效电路
Y参数方程：
12V
R1
C1
1 2
L1 4
5 Uo
R3
3
Ui
VT1
R2
Cb1 Re1
Ce1 Cb2
VT2 R4
2.多级单调谐放大器
第3章 高频小信号放大器 14
多级单调谐放大器的谐振频率相同, 均为信号的中心频率。
1）电压增益
Am Au1 Au2 L Aum
（3-17）
多级单调谐放大器的总电压增益是各级电压增益的乘积。若
BW0.7
m
2f0.7
m
1
2m
1
f0
Qe
（3-20）
多级放大器级数越多，通频带越窄。
高频小信号放大电路学习笔记
图 2.2.5 共射—共基电路
3 宽频带放大器
在通信系统中，处于前端的前置低噪声放大器LNA和混 频器之后的中频放大器需要采用宽频带放大器进行小信号放大， 采用集中选频滤波器进行选频。
宽频带放大器中的晶体管特性宜采用混合π型等效电路。 图2.3.1是晶体管高频共发射极混合π型等效电路。输出电容Cce 很小， 可以忽略。
(2.2.24)
由上述公式可知, ｎ级相同的单调谐放大器的总增益比单
级放大器的增益提高了, 而通频带比单级放大器的通频带缩小 了, 且级数越多, 频带越窄。
换句话说, 如多级放大器的频带确定以后, 级数越多, 则要 求其中每一级放大器的频带越宽。 因此, 增益和通频带的矛盾 是一个严重的问题, 特别是对于要求高增益宽频带的放大器来 说, 这个问题更为突出。 这一特性与低频多级放大器相同。
f0 2
1 LC
或
0 2
1 LC
回路有载Ｑ值为
Qe
0C
g
1
0 Lg
回路通频带即放大器带宽为
(2.2.14)
BW f0 g
Qe 2C
(2.2.15)
以上几个公式说明, 考虑了晶体管和负载的影响之后, 放大
器谐振频率和Ｑ值均有所变化。
谐振频率处放大器的电压增益为
Au0
其电压增益振幅为
UU0i0
用有源四端网络参数微变等效电路来分析。
2 谐振放大器
由晶体管、场效应管或集成电路与ＬＣ并联谐振回路组成
的高频小信号谐振放大器广泛用于广播、电视、通信、雷达等 接收设备中, 其作用是将微弱的有用信号进行线性放大并滤除不 需要的噪声和干扰信号。
谐振放大器的主要性能指标是电压增益、 通频带、 矩形系 数和噪声系数。
第3章 高频谐振放大器
26
3.电流波形与工作原理
输入信号为: 基极回路电压为:
ub U b cos t uBE U BB U b cos t
uBE U BB时, T 截止,ic 0; uBE U BB时, T 导通,ic由特性给出.
27
28
集电极电流为周期性余弦脉冲,通角为 , 2 , 此余弦脉冲可按付氏级数进行分解:
20
作业:
P129 3-4 P129 3-7
思考题：
P129 3-1 P129 3-6
21
一.概述:
3.2高频功率放大器
1.功能:对高频信号进行功率放大(高效率输出大功率) a:推动强放 b:功率经天线辐射 c:高频加热 2.机理:
有源器件控制 电源供给直流能量
P0
高频交流功率
P 1
3.特点:a:大信号工作（>0.5V，1-2V） b:有源器件工作在非线性状态
1 1 ( P22 gie ) P 2 Q00 L 1
GL
1 2 1 ) ( (0.08) 2 *1.7 *10 3 ) 194us 0.3 100* 2 * 465*103 *560*10 6 Y fe 32*103 K0 66 6 6 194*10 290*10 GL g oe (
4
3.放大器高频等效电路
1)晶体管Y参数等效电路(下图所示)选
I b , I c 为因变量,U b ,U c 为自变量,由此可以对应下图, 写出相应方程: I b Yie U b Yre U c I c Y fe U b Yoe Ub － (b) Y ie . Y Uc re . Yfe U b Yoe
3.电流波形与工作原理
输入信号为: 基极回路电压为:
ub U b cos t uBE U BB U b cos t
uBE U BB时, T 截止,ic 0; uBE U BB时, T 导通,ic由特性给出.
27
28
集电极电流为周期性余弦脉冲,通角为 , 2 , 此余弦脉冲可按付氏级数进行分解:
20
作业:
P129 3-4 P129 3-7
思考题：
P129 3-1 P129 3-6
21
一.概述:
3.2高频功率放大器
1.功能:对高频信号进行功率放大(高效率输出大功率) a:推动强放 b:功率经天线辐射 c:高频加热 2.机理:
有源器件控制 电源供给直流能量
P0
高频交流功率
P 1
3.特点:a:大信号工作（>0.5V，1-2V） b:有源器件工作在非线性状态
1 1 ( P22 gie ) P 2 Q00 L 1
GL
1 2 1 ) ( (0.08) 2 *1.7 *10 3 ) 194us 0.3 100* 2 * 465*103 *560*10 6 Y fe 32*103 K0 66 6 6 194*10 290*10 GL g oe (
4
3.放大器高频等效电路
1)晶体管Y参数等效电路(下图所示)选
I b , I c 为因变量,U b ,U c 为自变量,由此可以对应下图, 写出相应方程: I b Yie U b Yre U c I c Y fe U b Yoe Ub － (b) Y ie . Y Uc re . Yfe U b Yoe
第3章习题解答
第3章习题解答习题来源：严国萍，龙占超，通信电子线路，科学出版社，2006年第一版，2009年第五次印刷，P89～P913-1. 解答晶体管低频放大器主要采用混合参数（H参数）等效模型分析方法；而晶体管高频小信号放大器主要采用形式等效电路（Y参数）以及物理模拟等效电路（混合π参数）分析方法。
分析方法的不同，本质原因在于晶体管在高频运用时，它的等效电路不仅包含着一些和频率基本没有关系的电阻，而且还包含着一些与频率有关的电容，这些电容在频率较高时的作用是不能忽略的。
高频小信号放大器不能用特性曲线来分析，这是因为特性曲线是晶体管低频运用时的工作曲线，是不随工作频率变化的；但晶体管在高频运用时，其结电容不可忽略，从而使得晶体管的特性随频率变化而变化。
因此在分析高频小信号时，不可用特性曲线来分析。
3-2. 解答r bb’含义：从晶体管内部结构可知，从基极外部引线b到内部扩散区中某一抽象点b’之间，是一段较长而又薄的N型（或P型）半导体，因掺入杂质很少，因而电导率不高，所以存在一定体积电阻，故在b-b’之间，用集总电阻r bb’表示。
r b’c含义：晶体管内部扩散区某一抽象点b’到集电极c之间的集电结电阻。
r bb’的影响：r bb’的存在，使得输入交流信号产生损失，所以r bb’的值应尽量减小，一般r bb’为15～50Ω。
r b’c的影响：因为集电结为反偏，所以r b’c较大，r b’c一般为10k～10MΩ，特别是硅管，r b’c很大，和放大器负载相比，它的作用往往可以忽略。
3-3. 解答g m是晶体管的跨导，反映晶体管的放大能力，即输入对输出的控制能力。
它和晶体管集电极静态电流（I E ）大小有关。
3-4. 解答因为高频小信号放大器的负载是一个谐振回路，如果阻抗不匹配，会使输出信号幅度减小，而且会失真，为此，必须考虑阻抗匹配的问题。
3-5. 解答小信号放大器主要质量指标有：增益，通频带，选择性，工作稳定性，噪声系数这5个指标。
第3章 高频小信号放大器
矩形系数Kr0.1定义：单位谐振曲线N（f）值下降到0.1时的频带 范围与通频带之比，即
BW0.1 K r0.1 BW0.7
理想谐振回路Kr0.1＝1，实际回路的Kr0.1总是大于1，而且其数 值越大，表示偏离理想值越大；其值越小，表示偏离理想值越小。 实际单级单调谐LC谐振回路的矩形系数： K r0.1 99 9.95 它是一个与回路的Q值以及谐振频率f0无关的定值，偏离理想回路 值较大。
第3章 高频小信号放大器
7
3.1 选频和滤波电路
选频和滤波电路在无线电接收设备的许多单元电路（如高频 放大器、混频器、中频放大器以及检波器）中起着举足轻重的作 用。
常见的选频电路是LC谐振回路，有串联回路和并联回路两种
类型。
常见的滤波电路是LC谐振回路和固体滤波器，有陶瓷滤波器、
石英晶体滤波器、声表面波滤波器等。
10
串联谐振回路
适合电源内阻小，负载电阻小的场合，应用最广。
谐振特性：电路的阻抗在某一特定频率上具有 最大或最小（或电流达到最大或最小）特性 。 谐振频率：上述作用的特定频率。
第3章 高频小信号放大器
X 容性 感性
11
+
US
L 0
-
0
r C (b)
(a)
ZS
/2 r
0 － /2
0
定义：在输入信号幅值不变的前提下改变其频率，使回路电流 1 幅度为谐振时的 时，对应的频率范围，用BW0.7表示。
2
BW0.7 f 2 f1 2 f 0.7
单位:赫兹
或 ： 0.7 2 1 20.7 单位:弧度/秒 BW 0.7 f 2Q0 2Q0 0.7 1 当 N f 1 2 , 1 0 f0 f 或 ： BW0.7 0 BW0.7 0 (3 — 9) Q0 Q0
高频电子线路小信号放大器资料
I1
V1
yi
yrV2
I2
y f V1 yo V2
为因变量，其网络方程
为 I1 yi V1 yr V2
图3-4 Y参数等效电路
I2 y f V1 yo V2 .
12
即
I1
yi
yr
V1
I2 y f yo V2
式中，yi 、yr 、y f y、o 是晶体管的“内参数”，它们
注：教材P74图3-9
Vc
y fe yoe YL'
Vi
中 Vc 方向与此相反
(4)
YL'
1 p112
gp
jC
1
j
L
P22
yie
其中
g
gp
1， R
gp
为回路的谐振导纳。
Uc p1
Uo
p2 .
32
所以由
Au
Uo Ui
p2 p1
Uc Ui
，知
Au
p2 y fe p1( yoe YL' )
pi ：放大器的输入功率；
2
pi Vi2 gie1 ，
所以
po
p1
y fe g
Vi
p22 ge2
Apo
po pi
p12 p22 gie2 y fe
gie
g
2
2
Avo
g 2 ie2 gie
gie和gie
分别是本级和下一级. 晶体管的输入导纳。
式中，uo、u分i 别为放大电路中心频率上的输出、
输率入的电输压出有、效输值入；功P率o、，P分常i 别用为分放贝大表电示路。中心频
.
5
高频电子线路第3章参考答案
8
高频电子线路习题参考答案
K1 K 2 K 0 K 0 1 4 4
3
8 8 3 3 4 2 (4 4 ) 2 f 4 2Q f0 8 8 3 3 4 2f0 f 4 2 2 2f 2 ) 4 (2 4 B B1 f0 1 8 8 0.027, 20 log 0.027 31.4dB 3 299 4 2 4 2 2 10 4 11.2 103
4
高频电子线路习题参考答案
2 f 0C 2 465 10 3 202 10 -12 品质因数QL 40.4 6 g 14.6 10 3dB带宽B0.7 谐振增益K 0 中和电容C n f0 465 11.51kHz QL 40.4 p1 p2 | y fe | g 0.35 0.035 36.8 10 3 30.88 6 14.6 10
12
高频电子线路习题参考答案
•当单独改变RL时，随着RL的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。 •当单独改变EC时，随着EC的增大，工作状态的变化是从过压逐 步变化到欠压状态。 •当单独改变Eb时，随着Eb的负向增大，工作状态的变化是从过
压逐步变化到欠压状态。
•当单独改变Ub时，随着Ub的增大，工作状态的变化是从欠压逐 步变化到过压状态。
题3－11图
15
高频电子线路习题参考答案
解3-11 1、求动态负载线
根据给定静态特性， 得到晶体管的Eb 0.5v , diC gm 1S , 并得到如下方程组 dube uce Ec U c cos t ic gm (U b cos t Eb Eb uce 24 21cos t ic gm (3cos t 0.5） 代入数值后得 可以解出：
高频电子线路最新版课后习题解答第三章 高频小信号放大器习题解答
第三章 思考题与习题3.1 高频小信号放大器采用 LC 谐振回路 作为负载，所以分析高频小信号放大器常采用 Y 参数 等效参数电路进行分析，而且由于输入信号较弱，因此放大器中的晶体管可视为 线性元件 。
高频小信号放大器不仅具有放大作用，还具有 选频滤波的功能 。
衡量高频小信号放大器选择性的两个重要参数分别是 通频带 和 矩形系数 。
3.2 单级单调谐回路谐振放大器的通频带0.7BW ＝ef Q ，矩阵系数0.1r k ＝ 9.95 。
3.3 随着级数的增加，多级单调谐放大器的（设各级的参数相同）增益 增加 ，通频带 变窄 ，矩阵系数 减小 ，选择性 变好 。
3.4 试用矩形系数说明选择性与通频带的关系。
放大器的矩形系数定义为：0.70.10.1r BW k BW =，通频带0.7BW ，显然通频带越宽，矩形系数越大，选择性越差。
3.5 影响谐振放大器稳定性的因素是什么？反馈导纳的物理意义是什么？解：影响谐振放大器稳定性的因素是内部反馈b c C '，输出信号通过该电容反馈回到输入端，将会使放大器性能指标变差，严重时会使放大器产生自激振荡。
反馈导纳re Y 又称为反向传输导纳，其物理意义是输入端短路时，输出电压与其在输入端产生的电流的大小之比。
3.6 在工作点合理的情况下，图3.2.5（b ）中的三极管能否用不含结电容的小信号等效电路等效？为什么？解：不能用不含结电容的小信号等效电路等效，因为结电容对电路是否有影响，与静态工作点无关，而是与放大器的工作频率有关，只有在低频工作的情况下，结电容的影响才能够忽略，此时才能用不含结电容的小信号等效电路等效。
3.7 说明图3.2.5（b ）中，接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标有何影响？ 解：接入系数1n 、2n 对小信号谐振放大器的性能指标的影响体现在对回路阻抗的影响和对放大倍数的影响上，合理的选择接入系数的大小，可以达到阻抗匹配，使放大倍数最大，传输效果最佳。
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fs
fs
fo1 fo fo2
f
合成曲线更接近于矩形
fo1
fo
fo2
f
设第一级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为 ，则：
A V1 A V01 1 ( )2
设第二级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为，则：
A V2 A V02 1 ( ) 2
二、高频小信号放大器的主要性能指标
1、增益（gain）：放大器输出电压（或功率）与输入电压（或功率）之比， 记为Au（或Ap）。
谐振电压增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为Auo。
2、通频带（passband）：通频带是指信号频率偏离放大器的谐振频率fo 时，放大器 的电压增益Au下降到谐振电压增益Auo的0.707时，所对应的频率范围，用BW0.7表示。 3、选择性（selectivity）：放大器从各种不同频率的信号中选出有用信号抑制 干扰信号的能力。 矩形系数K0.1：2△f0.1与2△f0.7之比。 抑制比d：谐振电压增益Auo与干扰电压增益Aun之比。 4、工作稳定性（stability）：指放大器的工作状态（偏置）、晶体管参数、电路元 件参数等发生变化时，放大器的增益、中心频率、通频带、特性曲线等稳定程度。 5、噪声系数NF：指放大器输入端信噪比(Psi/Pni)与输出端信噪比(Pso/Pno)的比值。 放大器的噪声系数NF越小越好，理想值为1。
gb'e j (C b'e C b'c )
gb ' e
1 rb'e
yre
1 rbb ' [ gb'e j (C b'e C b'c )]
1 rbb ' [ gb'e j (Cb'e C b'c )] gm jC b'c
jC b'c
y fe
3、通频带
Au Au o 1 1 2 1 1 (Qe f 0 Qe 2f 2 ) f0
Au Au0 1 0.707
令 0.707 时，BW0.7
4、矩形系Kr0.1
0.1
K r 0.1
BW0.1 BW0.01 ( K r 0.01 ) BW0.7 BW0.7 f0 Qe
+ Uo _ 1 5
3
2 C + Ui _ + U _i L
4
4、信号输入与输出为实现阻抗匹 配、满足最大功率传输均采用变压 器耦合。
交流通路
二、主要参数分析计算
3 + Ui _ yie Coe 2 C goe L 1 gL 4 CL + n1yfeUi Uo g C
+ L Uo′ _
yfeUi
A V0
2
由于两级特性相同，故
A A A V V1 V2
(1 2 2 ) 2 4 2
由上可见：对于不同的 值，谐振曲线可出现三 种情况：
1，即两放大器的调谐频 率很接近中心频率 f 0时， 达到最大值。 谐振曲线为单峰，在 0处， A
_
5
Y参数等效电路
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
N 45 N12 设：n1 ，n2 则图中： N13 N13
2 C n12Coe n2 CL C C 2 g n12 g oe n2 g L g 0 ( g 0为LC回路的损耗)
1、电压增益（电压放大倍数）
f0 1.37MHz Qe
§3.4 多级单调谐放大器
目的：提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。
A u A u0
一、同步调谐多级放大器
1、电压放大倍数：Au=Au1•Au2……Aun＝ Au1n （每一级都相同） 2、通频带：
α
Au
Au 0
(
Au
Au 0
)n (
1 n
n1n2 y fe
g
85倍
回路空载时的电导为： g 0
1 Q00 L
34 mS
2 g L g 0 1.48 ´ 10－4 S 回路总电导： g n12 g oe n2
3、Qe
1 g 0 L
，Q0
1 g 00 L
Qe
g0 Q0 23 g
BW0.7
解：接入系数： n1 N N12 ＝0.8，n2 45 ＝0.2 N13 N13
1、负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，所以gL=gie，CL=Cie 1 2 C n12Coe n2 CL C 17 pF f 0＝ 31.4MHz 2 L13C 2、Aou
+
yreUce yfeUbe yoe
Ic
+
Ube yie
_
Uce
_
其中：
y ie
Ib U be
是输出交流短路时的输入导纳；
U ce 0
I y re b U ce
y fe Ic U be
Ic U ce
U be 0
是输入交流短路时的反向传输导纳，这是造成三 极管输入回路与输出回路耦合的主要因数，也称为 反馈导纳； 是输出端交流短路时的正向传输导纳，这是体现三极管电 流控制作用的参数，其作用相当于H参数等效电路中的；
U ce 0
yoe
是输入端交流短路时的输出导纳，即受控电流源的内导纳。
U be 0
混合 π 等效电路和 Y 参数等效电路所反映的是同一只三极管，所以 两种等效电路之间存在着确定的关系，根据 Y 参数的上述定义，从混 合π 等效电路可以推导出：
yie
1 rbb ' [ gb'e j (C b'e C b'c )]
yoe
jC b 'c [1 rbb ' ( g m gb 'e jC b 'c )] 1 rbb ' [ gb 'e j (C b 'e C b 'c )]
三、三极管的β 参数
1、共射截止频率f β: β下降到β0的0.707所对应的工作频率。 共射电流放大倍数
β
4
f0 1 时， BW0.7 2 Qe 2
0.1时， BW0.1
f0 4.46 Qe
K 0.1
BW0.1 3.15 BW0.7
结论：双参差调谐放大器 的矩形系数远比两级同步 调谐放大器小得多。
C
§3.5
双调谐回路谐振放大器
优点:通频带宽，选择性好。
缺点:电路较复杂；调整比较困难。
e
已知线性二端口网络的y参数方程为：
I1 y11U1 y12U 2 I 2 y21U1 y22U 2
得到三极管共发射极接法的y参数电流方程：
I b yieU be yre U ce I c y feU be yoeU ce
并由这个电流方程画出三极管的交流Y参数等效电路如图： Ib
VΣ
达到最大值, 1，谐振曲线为单峰，在 0处， A VΣ 此时，矩形系数较好，通频带较宽。
1，即两放大器的调谐频率 相距较远时，谐振曲线为出现 双峰，且随着的增加，曲线 峰值高度也随之下降。
1，谐振曲线具有最大平 坦幅频特性。
A V
A V0
2
(1 2 2 )2 4 2
三极管处在小信号线性放大状态时，可以近似为线性器件。因此，我们避开 三极管的内部结构，将其看成一个线性二端口网络，如下图所示，从而可以用网 络参数等效电路来等效三极管。
Ic
+ c Uce _
Ib
+
yreUce
yfeUbe yoe
Ic
+
+ Ube _
b Ib
Ube yie
_ Y参数等效电路
Uce
_
e
三极管的二端口模型
Auo 2f 0.7
n1n2 y fe 2C
当增益带宽积一定时，放大器的带宽越宽，则其谐振电压增益越小。
三、级间耦合网络 见课本75页 四、例题
例1：见课本76~77页
例2：单调谐回路放大器如图所示。设负载是与该放 大器完全相同的下一级放大器，BJT的参数为： gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S，|yfe|＝0.08S， Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N13＝20圈， N45＝4 圈， L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。 求：f0，Aou，BW0.7
A Po
n2 g L 其中 P ，称为失配系数； 2 n 1 g oe
2
4P 反映了失配时功率增益下降的程度，称为失配功率损耗。 2 (1 + P )
b、插入损耗：由于谐振回路的接入而引起功率增益下降，称为谐振回路的插 入损耗—[1/（1－Qe/Q）]2 。这样任意态下的功率增益表述为下式：
Qe 2 4P APo APomax (1 ) 2 (1 P ) Q
0
BW0.7
BW0.1 理想和实际的选频曲线
f
令 0.1 ，则BW0.1 102 1 K r 0.1
BW0.1 102 1 9.95 BW0.7
Kr0.1越接近于1，选频特性越好!
5、增益带宽积
n1n2 y fe n1n2 y feQL n1n2 y fe f 0 n1n2 y fe U0 Auo Ui g 0C 2f 0C 2f 0.7 2C 2f 0.7
§3.2
一、混合π等效电路
BJT的高频小信号模型与参数
fs
fo1 fo fo2
f
合成曲线更接近于矩形
fo1
fo
fo2
f
设第一级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为 ，则：
A V1 A V01 1 ( )2
设第二级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为，则：
A V2 A V02 1 ( ) 2
二、高频小信号放大器的主要性能指标
1、增益（gain）：放大器输出电压（或功率）与输入电压（或功率）之比， 记为Au（或Ap）。
谐振电压增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为Auo。
2、通频带（passband）：通频带是指信号频率偏离放大器的谐振频率fo 时，放大器 的电压增益Au下降到谐振电压增益Auo的0.707时，所对应的频率范围，用BW0.7表示。 3、选择性（selectivity）：放大器从各种不同频率的信号中选出有用信号抑制 干扰信号的能力。 矩形系数K0.1：2△f0.1与2△f0.7之比。 抑制比d：谐振电压增益Auo与干扰电压增益Aun之比。 4、工作稳定性（stability）：指放大器的工作状态（偏置）、晶体管参数、电路元 件参数等发生变化时，放大器的增益、中心频率、通频带、特性曲线等稳定程度。 5、噪声系数NF：指放大器输入端信噪比(Psi/Pni)与输出端信噪比(Pso/Pno)的比值。 放大器的噪声系数NF越小越好，理想值为1。
gb'e j (C b'e C b'c )
gb ' e
1 rb'e
yre
1 rbb ' [ gb'e j (C b'e C b'c )]
1 rbb ' [ gb'e j (Cb'e C b'c )] gm jC b'c
jC b'c
y fe
3、通频带
Au Au o 1 1 2 1 1 (Qe f 0 Qe 2f 2 ) f0
Au Au0 1 0.707
令 0.707 时，BW0.7
4、矩形系Kr0.1
0.1
K r 0.1
BW0.1 BW0.01 ( K r 0.01 ) BW0.7 BW0.7 f0 Qe
+ Uo _ 1 5
3
2 C + Ui _ + U _i L
4
4、信号输入与输出为实现阻抗匹 配、满足最大功率传输均采用变压 器耦合。
交流通路
二、主要参数分析计算
3 + Ui _ yie Coe 2 C goe L 1 gL 4 CL + n1yfeUi Uo g C
+ L Uo′ _
yfeUi
A V0
2
由于两级特性相同，故
A A A V V1 V2
(1 2 2 ) 2 4 2
由上可见：对于不同的 值，谐振曲线可出现三 种情况：
1，即两放大器的调谐频 率很接近中心频率 f 0时， 达到最大值。 谐振曲线为单峰，在 0处， A
_
5
Y参数等效电路
将1－2和4－5分别折算到 1－3端后的等效电路
N 45 N12 设：n1 ，n2 则图中： N13 N13
2 C n12Coe n2 CL C C 2 g n12 g oe n2 g L g 0 ( g 0为LC回路的损耗)
1、电压增益（电压放大倍数）
f0 1.37MHz Qe
§3.4 多级单调谐放大器
目的：提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。
A u A u0
一、同步调谐多级放大器
1、电压放大倍数：Au=Au1•Au2……Aun＝ Au1n （每一级都相同） 2、通频带：
α
Au
Au 0
(
Au
Au 0
)n (
1 n
n1n2 y fe
g
85倍
回路空载时的电导为： g 0
1 Q00 L
34 mS
2 g L g 0 1.48 ´ 10－4 S 回路总电导： g n12 g oe n2
3、Qe
1 g 0 L
，Q0
1 g 00 L
Qe
g0 Q0 23 g
BW0.7
解：接入系数： n1 N N12 ＝0.8，n2 45 ＝0.2 N13 N13
1、负载是与该放大器完全相同的下一级放大器，所以gL=gie，CL=Cie 1 2 C n12Coe n2 CL C 17 pF f 0＝ 31.4MHz 2 L13C 2、Aou
+
yreUce yfeUbe yoe
Ic
+
Ube yie
_
Uce
_
其中：
y ie
Ib U be
是输出交流短路时的输入导纳；
U ce 0
I y re b U ce
y fe Ic U be
Ic U ce
U be 0
是输入交流短路时的反向传输导纳，这是造成三 极管输入回路与输出回路耦合的主要因数，也称为 反馈导纳； 是输出端交流短路时的正向传输导纳，这是体现三极管电 流控制作用的参数，其作用相当于H参数等效电路中的；
U ce 0
yoe
是输入端交流短路时的输出导纳，即受控电流源的内导纳。
U be 0
混合 π 等效电路和 Y 参数等效电路所反映的是同一只三极管，所以 两种等效电路之间存在着确定的关系，根据 Y 参数的上述定义，从混 合π 等效电路可以推导出：
yie
1 rbb ' [ gb'e j (C b'e C b'c )]
yoe
jC b 'c [1 rbb ' ( g m gb 'e jC b 'c )] 1 rbb ' [ gb 'e j (C b 'e C b 'c )]
三、三极管的β 参数
1、共射截止频率f β: β下降到β0的0.707所对应的工作频率。 共射电流放大倍数
β
4
f0 1 时， BW0.7 2 Qe 2
0.1时， BW0.1
f0 4.46 Qe
K 0.1
BW0.1 3.15 BW0.7
结论：双参差调谐放大器 的矩形系数远比两级同步 调谐放大器小得多。
C
§3.5
双调谐回路谐振放大器
优点:通频带宽，选择性好。
缺点:电路较复杂；调整比较困难。
e
已知线性二端口网络的y参数方程为：
I1 y11U1 y12U 2 I 2 y21U1 y22U 2
得到三极管共发射极接法的y参数电流方程：
I b yieU be yre U ce I c y feU be yoeU ce
并由这个电流方程画出三极管的交流Y参数等效电路如图： Ib
VΣ
达到最大值, 1，谐振曲线为单峰，在 0处， A VΣ 此时，矩形系数较好，通频带较宽。
1，即两放大器的调谐频率 相距较远时，谐振曲线为出现 双峰，且随着的增加，曲线 峰值高度也随之下降。
1，谐振曲线具有最大平 坦幅频特性。
A V
A V0
2
(1 2 2 )2 4 2
三极管处在小信号线性放大状态时，可以近似为线性器件。因此，我们避开 三极管的内部结构，将其看成一个线性二端口网络，如下图所示，从而可以用网 络参数等效电路来等效三极管。
Ic
+ c Uce _
Ib
+
yreUce
yfeUbe yoe
Ic
+
+ Ube _
b Ib
Ube yie
_ Y参数等效电路
Uce
_
e
三极管的二端口模型
Auo 2f 0.7
n1n2 y fe 2C
当增益带宽积一定时，放大器的带宽越宽，则其谐振电压增益越小。
三、级间耦合网络 见课本75页 四、例题
例1：见课本76~77页
例2：单调谐回路放大器如图所示。设负载是与该放 大器完全相同的下一级放大器，BJT的参数为： gie=1.1×10－3S，goe=1.1×10-4S，|yfe|＝0.08S， Cie=25pF，Coe=6pF，N12=16圈，N13＝20圈， N45＝4 圈， L13=1.5uH，C=12pF，Q0=100。 求：f0，Aou，BW0.7
A Po
n2 g L 其中 P ，称为失配系数； 2 n 1 g oe
2
4P 反映了失配时功率增益下降的程度，称为失配功率损耗。 2 (1 + P )
b、插入损耗：由于谐振回路的接入而引起功率增益下降，称为谐振回路的插 入损耗—[1/（1－Qe/Q）]2 。这样任意态下的功率增益表述为下式：
Qe 2 4P APo APomax (1 ) 2 (1 P ) Q
0
BW0.7
BW0.1 理想和实际的选频曲线
f
令 0.1 ，则BW0.1 102 1 K r 0.1
BW0.1 102 1 9.95 BW0.7
Kr0.1越接近于1，选频特性越好!
5、增益带宽积
n1n2 y fe n1n2 y feQL n1n2 y fe f 0 n1n2 y fe U0 Auo Ui g 0C 2f 0C 2f 0.7 2C 2f 0.7
§3.2
一、混合π等效电路
BJT的高频小信号模型与参数