高频电子电路

VT1
Vபைடு நூலகம்2
共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小， 但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近1，但电压增 益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益 都比较大，而且共发一共基电路的上限频率很高。
4
1.3 集中选频放大器
利用集中滤波器和宽带放大器相结合，做成的选频放大 器，具有特性一致，成本低廉，便于大规模生产的特点，所 以，在大量生产的电子设备中，选频放大器无一例外地使用 集中滤波器和宽带放大器相结合的模式。
be be
yoe
yreuce yfeube
uce y L
u'be(jω)= - yreuce/ (YS+ yie)= - yreuce/ y1 uce(jω)= - yfeube/ (yL+ yoe)= - yfeube/ y2
S＝ube(jω)／u'be(jω)= y1 y2/ yfeyre
当S为正实数时，表明ube(jω)／u'be(jω)同相，满足自激振荡的相位条件。
Auo 2gm SoCbc
当取S=1时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。 实际中常取S=5，此时电压增益称为最大稳定增益。即为
g m A uomax 2 .5 c oC b
2
2. 提高放大器的稳定性的方法
一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳yre的值。 二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法 有中和法与失配法。
9
X
( C C L C C ) o q q q o
2
2 ( L C 1 ) q q
X
电阻性
石英晶体在串联谐振时， 电抗为0 ，等效为小电阻。
1 fq 串联谐振频率： 2 LqCq
0
容性
fq fp
感性
f
容性
石英晶体在并联谐振时,电抗为∞ fq<f<fp：呈感性，且 并联谐振频率： 等效Q值很高。 Cq 1 f p fq 1 fp f<fq与f>fp：呈容性。 C C qC o o 2 L q f=fq：呈电阻性。 Cq Co C o C 0
1.2.6 高频调谐放大器的稳定性
实际上yre≠0，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电 流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够 大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。
1. 共发射极放大器的最大稳定增益
由于内反馈的存在，在放大器的输 入端将产生一个反馈电压u'be，定义稳 u'be YS yie 定系数S: S＝u (jω)／u' (jω)
当|S |>1时，|ube(jω)|>| u'be(jω)|，不满足振幅条件，放大器不会自激； 当|S |≤1时，放大器不稳定。 为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选|S |＝5～10。
1
1.2.6高频调谐放大器的稳定性
1. 共发射极放大器的最大稳定增益 当晶体管的工作频率远低于特征频率fT时: yfe≈|yfe|≈gm , yre≈jωCb'c，φre＝90o 经推导得放大器的电压增益与稳定系数S的平方根成反比:
8
②石英晶体等效电路
Cq C0 符号 Lq rq C0：静态电容 Lq：模拟机械振动的惯性 Cq：模拟晶片的弹性 rq：模拟晶片振动时的 磨擦损耗
③石英晶体的电抗-频率特性（忽略R)
C 1 1 q jC jC o o 2 1 jX j ( L C 1 ) q q jL q jC q 2 3 ( L C 1 ) q q L C C C C q q o o q X 2 j 2 ( C C L C C o q q q o ) (L C 1 ) q q
中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈 电路(中和电路)，来抵消晶体管内部参数yre的反馈作用。
CN C L1 L2 VT2 CN EC Cb'c
VT1
交流 等效 电路
iN
if
VT1
C L1
L2
VT2
的。
用一个电容CN来抵消yre的虚部(反馈电容)的影响，就可达到中和的目
固定的中和电容CN只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其 它频率只能有部分中和作用。中和电路的效果很有限。
宽带放 大器 前置放 大器
集成滤 波器 集成滤 波器 宽带放 大器
集中选频放大器的组成
5
1.3.1 集中选频滤波器
集中选频滤波器包括LC集中选频滤波器、石英晶 体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器。 1、LC集中选频滤波器
C C1 C C C
前置放 大 器
宽带集成 放大器
L1
C2
L2 C
3
L3
LC集中选频滤波器
3
2. 提高放大器的稳定性的方法
失配法通过增大负载电导YL，进而增大总回路电导，使 输出电路严重失配，输出电压相应减小,从而使输出端反馈到 输入端的电流减小,对输入端的影响也就减小。失配法以牺牲 增益来换取电路的稳定。
用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。
由于共基电路的输入导纳较大，当它 和输出导纳较小的共发电路连接时，相当 于增大共发电路的负载导纳而使之失配， 从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性 大大提高。
6
2.石英晶体滤波器
Lq1 Lq3 Lq5 C0 Cq1 Cq3 Cq5 Lq C0 Cq rq
a.晶体符号
b.基频及各次泛音 的等效电路
b.基频附近 的等 效电路
各谐波相隔较远,互相影响很小,对于某一具 体应用,只需考虑此频率附近的电路特性. 一般Cq很小,Lq很大,rq也较小，所以,品质 因素可以达到几万至几百万,故选择性很好.
7
2 石英晶体的基本特性与等效电路 ①石英晶体的基本特性——压电效应(正、反） 石英的化学成分为 sio2 ，晶体呈六角锥型，具有 各向异性的特性。 按一定方位切下的一个薄片称晶片。 晶片的压电效应 在石英晶片的两个面间加一电场，晶片会产生 机械形变(反)。反之，在晶片两个面间上施加机 械力，则在相应方向产生电场(正)。 这种机电相互转换的现象称为压电效应。 加交变电压→机械变形振动→产生交变电压。 压电谐振：当外加交变电压的频率与晶片固有频 率相等时，振幅最大。