集中选频放大器
高频电子技术任务二总结
制作整理：刘腾 钱玉婷任务二知识点（整理）(一) 单调谐回路放大器：1) 晶体管高频等效电路的建立有两种方法：一，根据晶体管内部发生的物理过程拟定模型而建立的物理参数等效电路，如常用的晶体管混合∏型参数等效电路；二，把晶体管看作一个有源二端口网络，先从外部端口列出电流和电压的方程，然后拟定满足方程的网络模型而建立的网络参数等效电路，如H 、Y 、Z 和G 参数等效电路。
2) 二端口Y 参数方程：（注：选bU ∙和cU ∙为自变量，bI ∙和cI ∙为因变量）b bc ie re c b cfe oe I Y U Y U I Y U Y U ∙∙∙∙∙∙=+=+符号说明：基极输入电流b I ∙、基极输入电压bU ∙、集电极输出电流cI ∙和集电极输出电压c U ∙3) 共射晶体管等效为二端口网络其中：cbie b 0UI Y U ==定义为放大器输出端短路时的输入导纳。
它反映了放大器输入电压对输入电流的控制作用，其倒数就是放大器的输入阻抗。
ccfe b0U I Y U ==定义为放大器输出端短路时的正向传输导纳。
它反映了放大器输入电压对输出电流的控制作用，或者说电路的放大作用。
fe Y 越大，放大能力越强。
b bre c 0UI Y U ==定义为放大器输入端短路时的反向传输导纳。
它反映了放大器输出电压对输入电流的影响，即放大器内部的反向传输作用或称放大器内部反馈作用。
re Y 越大，内部反馈越强。
bcoe c 0UI Y U ==定义为放大器输入端短路时的输出导纳。
它反映了放大器输出电压对输出电流的影响，其倒数就是放大器的输出阻抗。
4) 等效电路共射晶体管Y 参数等效电路小笔记：将输出的等效为受控源Y 参数：1.ie ie ie j Y g C ω=+ 2.oe io oe j Y g C ω=+3.re re re Y Y ϕ=∠ 4. fe fe fe Y Y ϕ=∠(二) 单级共射单调谐回路放大器的工作原理和等效电路1) 共射单调谐回路放大器原理电路\2) 其交流等效电路：小笔记：直流电源接地，旁路电容短路（部分接入）3) 放大器的Ya) 简化的Y 参数等效电路b) 假设负载为下一级晶体管，且型号与本级晶体管相同，则并项后的等效电路晶体管其中：221oe 2ie 0g p g p g g ∑=++221oe 2ie C p C p C C∑=++(三) 单级单调谐回路放大器的主谐振回路的主要技术指标1) 电压增益12feu0p p Y A g ∑=说明：1j j Y g C Lωω∑∑=++回路谐振时，Y g ∑=；负号表示输出电压和输入电压反相。
第2章 射频小信号放大器电路
ABA52563是Agilent公司生产的宽带放大器电路芯片 ABA51563、ABA52563、ABA53563之一，工作频率 范围为DC～3.5GHz，增益为21.5dB，在整个工作频 率范围电压驻波比(VSWR)<2.0，输出P1dB为9.8dBm， 噪声系数为3.3dB，电源电压为5V，电流消耗为35mA。 ABA52563采用SOT-363/SC70封装，各引脚端功能如 下：引脚端Input为信号输入端，Output&Vcc为输出和 输出级电源电压引脚端，Vcc为前级放大器电源电压输 入端，GND1/2/3为地。
2)电作用转换成机械效应。在压电陶瓷片的极板上加 一电压u，则在陶瓷介质内建立起电场，在电场力的作 用下，陶瓷介质将发生极化并产生机械变形(伸长或收 缩)。当u的极性改变时，介质极化及机械变形的方向 也改变。 设u为某一频率的交流信号，则压电陶瓷片也按同一频 率伸缩，形成机械振动，u愈大，则振动愈强。压电陶 瓷片的机械振动有一个固有频率。如果所加电压u的频 率正好等于其固有频率，则很小的u就可使压电陶瓷片 发生很强的机械振动，即压电陶瓷片处于共振状态(谐 振状态)。
图2.33二端陶瓷元件的等效电路
图2.34二端陶瓷元件等效阻抗的频率特性
(3)三端陶瓷元件 三端陶瓷元件的结构与符号如图2.35所示，由两片陶 瓷片A和B用导电胶粘合起来，由粘合面 引出的端子作为公共端，而由另两面引出的端子分别 作为输入端和输出端。 输入信号u加在A片上，它将电能转换成机械能，并产 生机械振动。机械振动通过粘合面传到B片上，又将机 械能转换成电能，输出给外接负载RL。同样，当信号 频率与陶瓷片固有的机械振动频率相等时，形成共振。 共振状态可形成强的电流，提供最大的电流到外部电 路。在共振的条件下，输出和输入信号间可能是同相 位，也可能有180°的相位差，与A、B陶瓷片的粘合 面有关。
高频电子线路填空选择题
第一章一、填空题1.为了改善系统性能、实现信号的（有效传输）及（信道的复用），通信系统中广泛采用调制技术。
2.用待传输的基带信号去改变高频载波信号的某一参数的过程，称为（调制），用基带信号去改变载波信号的幅度，称为（调幅）。
3.无线电波传播方式大体可分为（沿地面传播、沿空间直线传播、依靠电离层传播）。
4.非线性器件能够产生（新的频率分量），有（频率变换）的作用。
第二章一、单选题1. 对集中选频放大器下列说法不正确的是（B ）。
A. 集中选频放大器具有接近理想矩形的幅频特性；B. 集中选频放大器具有选择性好、调谐方便等优点；C. 集中选频放大器可用陶瓷滤波器构成。
2. 单调谐放大器中，Qe对选择性和通频带的影响是（B ）。
A. Qe 越大，选择性越好，通频带越宽B. Qe 越大，选择性越好，通频带越窄C. Qe 越大，选择性越差，通频带越窄4. 单调谐小信号放大器中，并联谐振回路作为负载时常采用抽头接入，其目的是（C ）A.展宽通频带B.提高工作频率C.减小晶体管及负载对回路的影响5. 单调谐小信号放大器多级级联，其总通频带将（B ）。
A.增大B.减小C.不变6. LC并联谐振回路两端并联一电阻后,回路的通频带将会( B)。
A.缩小B.展宽C.不变7. 并联谐振回路的矩形系数为(A )。
A.≈10B.与Q值有关C.与谐振频率有关8. LC并联谐振回路相移频率特性在谐振频率处的斜率是（A）。
A.负值B.正值C.零9. LC并联谐振回路谐振时，回路相移为（A）。
A.零B.+90°C.-90°10. LC并联谐振回路谐振时其等效阻抗为（C）。
A.零B.小且为纯电阻C.大且为纯电阻三、填空题1. 小信号谐振放大器性能与谐振回路的等效品质因素Qe有密切关系，Qe越大，其谐振曲线越（尖锐），谐振增益越（大），选择性越（好），通频带越（窄）。
2. LC并联谐振回路中，Q值越大，其谐振曲线越（尖锐），通频带越（窄），选择性越（好）。
高频电子线路第3章参考答案
过压和欠压状态分界点，及晶体管临界饱和时，叫临界状态。 此时的输出功率和效率都比较高。
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。
要求的基极回路。
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,
gm
diC dube
1S,并得到如下方程组
iuc ce
Ec gm (Ub
Uc cos cos t
t Eb
Eb
代入数值后得
icuce
24 21cos gm (3cos t
号能量的放大电路，其主要功能是放大放大高频信号功率， 具有比较高的输出功率和效率。对它的基本要求是有选频作 用、输出功率大、自身损耗小、效率高、所以为了提高效率， 一般选择在B或C类下工作，但此时的集电极电流是一个余弦 脉冲，因此必须用谐振电路做负载，才能得到所需频率的正 弦高频信号。
11
高频电子线路习题参考答案
解3-12 （1）
因为IC1 1iCmax 1SC (EC UC )
所以P1=
1 2
IC1UC
1 2
1SC (EC
UC )UC
第三章 高频小信号放大器
第二种形式
3.4 集中选频放大器
2、集中选频滤波器
(1) 陶瓷滤波器
1) 陶瓷片的“压电效应”与“反压电效应” 2) 两端陶瓷滤波器（外形及符号）
两个谐振频率：
1 fs 2 L1C1
fp
1 2 C1C0 L1 C1 C0
3.4 集中选频放大器
3、补偿法
① 基极回路补偿 ② 发射极回路补偿
基极补 偿 射 极 补 偿
③ 集电极回路补偿
并联补偿 串联补偿 串、并联复合补偿
示例
补偿法示例：
3.3 高频小信号谐振放大器
一、概述
1、定义：高频小信号放大器的功能就是放大各种无线电设备 中的高频小信号。此处的“小信号”是指输入信号的电平较低， 放大器工作在它的线性范围。 2、高频小信号放大器的分类： (1) 按放大器的频带宽度来分：窄带放大器和宽带放大器。
映了晶体管中的物理过程, 也是分析晶体管高频时的基本等效电路。
b
rb b′ . Ub′e － ＋ C
b′
C . gmUb′e
c Yce e
e
图 3-2 晶体三极管等效电路
(a) 混Π等效电路
直接使用晶体管的混 Π等效电路分析 放大器的性能很不方便，通常在低频时 采用h参数等效电路，而在高频时，一般 采用Y参数等效电路。晶体管的Y参数等 效电路如图3-2(b)所示。
Zp
' RL
1 j 2QL
1 (1 j 2QL GL
0
0
)
并将Yoe归入谐振回路负载中，则谐振回路总导纳为：
1 (1 j 2QL Yoe YL GL ) Zp 0
高频电子简答题汇总
1、通信系统为什么要采用调制技术？调制就是用待传输的基带信号去改变高频载波信号的某一参数的过程。
采用调制技术可使低频基带信号装载到高频载波信号上，从而缩短天线尺寸，易于天线辐射，实现远距离传输；其次，采用调制可以进行频分多路通信，实现信道复用，提高信道利用率。
2、为什么小信号谐振放大器要强调兼顾通频带和选择性？答：因为通频带和选择性相互制约，为保证信号基本通过放大器，又有选择性的接收有用信号和抑制噪声和干扰，必须兼顾通频带和选择性。
3、超外差式接收机中混频器有什么作用？混频器是超外差式接收机中的关键部件，它的作用是将接收机接收到的不同载频已调信号变为频率较低且固定的中频已调信号。
例如，广播接收机中把接收到的调幅信号载频均变为465kHz中频，将调频信号载频均变为10.7MHz中频。
由于中频是固定的，且频率降低了，因此，中频选频放大器可以做到增益高、选择性好且工作稳定，从而使接收机的灵敏度、选择性和稳定性得到极大的改善。
4、集中选频放大器和谐振放大器相比有什么优点？设计集中选频放大器的主要任务是?集中选频放大器以集中选频代替了逐级选频，可减小晶体管参数的不稳定性对选频回路的影响，保证放大器指标稳定，减小调试的难度，有利于发挥线性集成电路的优势。
5、高频丙类谐振放大器为什么要用选频网络作为集电极负载？能否用电阻代替？通常集电极电流为余弦脉冲，采用选频网络做负载对其基波产生谐振，才能选与输入波形完全相同的余弦波，滤除其余谐波电流产生的电压。
电阻没有选频功能，不行。
6、什么是间歇振荡,产生间歇振荡的原因是什么？如何消除？电路中出现时振时停的周期性振停现象，称为间歇振荡。
产生原因是高频振荡建立较快，而偏压电路由于时间常数过大而变化较慢。
减小RC值，可消除。
7、无线电通信为什么要进行调制？常用的模拟调制方式有哪些？1）信号不调制进行发射天线太长，无法架设。
2）信号不调制进行传播会相互干扰，无法接收。
常用的模拟调制方式有调幅、调频及调相。
高频电子线路教案 第二章 小信号选频放大器
1、Cj L j R C j L j R Zp ωωωω11)(+++= )1(C L j R CLωω-+≈ R = )C1L (X ωω-= (1) 谐振条件：当回路总电抗X=0时，回路呈谐振状态(2)并联谐振阻抗CRLZ po ==p R jXR C L Z P +=（呈纯电阻，且取最大值）0X =ω1L -设初级线圈数为N1，，次级线圈数为N2。
在变压器紧耦合时，负载电阻载R‘L的关系为R‘L＝（N1/ N2）2 R L2. 自耦变压器的耦合联接3. 变压器自耦变压器的耦合联接1. 组成2. 元件作用3. 工作原理高频信号电压互感耦合基极电压管子be结回路谐振电压互感耦合负载电流i L在负载上产生较大的高频信号电压二、电路分析1.直流通路2. 交流通路3. 高频Y参数等效电路晶体管接入回路的接入系数n 1＝负载接入回路的接入系数n 2＝I‘S＝n1 2 I S＝n1 Y fe Ug‘oe＝n1 2 g oe，C‘oeg‘L＝n2 2 g L，C‘＝G ∑＝g‘oe＋g‘C ∑＝C‘oe＋C‘导纳Y ∑＝G ∑＋jw C输出电压U‘o＝－I‘s / Y ∑＝－n三、性能指标分析3. 电抗曲线一个是串联谐振频率f s，另一个是并联谐振频率4. 四端陶瓷滤波器及电路符号5. 陶瓷滤波器的优缺点二、声表面波滤波器1. 声表面波滤波器基本结构、符号和等效电路2. 声表面波滤波器工作原理3. 均匀叉指换能器的频率特性－均匀叉指换能器是指长、指宽以及指距均为一定值的结构4.非均匀叉指换能器5. 声表面波滤波器的优点6. 声表面波滤波器与放大器的连接。
并联谐振回路的选频特性
Uo
.
rC
Is
–
LC
RP
等效电路
实际电路
Z
Uo Is
电Z路原理图
(r jL) / jC r jL 1 / jC
r
L 的等效损
L / C 耗电阻
j(L 1 / C )
当ωL 1 / ωC 时，回路并联谐振 r <<ωL
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谐振频率： 谐振阻抗：
ω0
Z
1， LC
f0
Rp
L rC
2π
1 LC
引入品质因数Q ，它反映谐振回路损耗的大小
Q 定义为：
储存能量 Q 消耗能量
空载品质因数，固有品质因数
Q
0 L
r
1
r0C
RP
0 L
RP0C
RP
C L
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因此
Z
r
L/C
j(L 1 / C )
(3)若放大器所需的带宽BW0.7=0.5MHz,则应在回路上并联多 大电阻才能满足放大器所需带宽要求?
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解： 电感L为：
谐振电阻为：
f0
2
1 LC
得： L （2f10）2C 5H
Rp Q00L 31.4k
回路带宽为：
BW0.7
f0 Q0
[解]
f0
2
1 LC
2
+
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0.033F 30
470 H – 6V
0.033F
Hale Waihona Puke 0.033F0.033
F
1.2 k
0.033F
uo
560
1 k
陶瓷滤波器选频放大器 陶瓷滤波器输入端采用变压器耦合，输出端接跟随器，以实现阻抗匹配 并联谐振回路调谐在陶瓷滤波器的主谐振频率上，用来消除
陶瓷滤波器通带以外出现的小谐振峰。 4.7 k用来展LC通带太原科技大学
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4. 应用 构成四端陶瓷滤波器
陶瓷滤波器：工作频率为 几百kHz 几十MHz 使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配 其输出阻抗须与负载阻抗匹配
5. 陶瓷滤波器的优缺点 优点：体积小、成本低、受外界影响小。
缺点：频率特性较难控制，生产一致性较差，BW不够宽，
石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但Q 值高很多，因此频率特性好，但价格较高。
预中放
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声表面波滤波器选频放大器
L1与分布电容并联谐振于中心频率。 C1 、C2、C3均为隔直耦合电容。 R2 、C4为电源去耦滤波电路 L2、L3为匹配电感，用于抵消SAWF输入、输出端分布 电容的影响，以实现阻抗匹配。、
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2.3 集中选频放大器
组成： 集成宽带放大器 ＋ 集中选频滤波器
由多级差分放大电路组成 常用的有石英晶体滤波器、陶瓷滤波器
和声表面波滤波器等。 太原科技大学
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2.2 小信号谐振放大器
主要要求：
了解集中选频放大器的构成和优点 了解陶瓷滤波器和声表面波滤波器
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2.3.1 集中选频滤波器
一、 陶瓷滤波器
1. 材料、工艺及压电效应
由锆钛酸铅陶瓷材料制成
工艺： 陶瓷焙烧 片状 两面涂银浆直流高压极化
具有压电效应
当陶瓷片发生机械变形时，
其表面会产生电荷，两极间产生 电压；而当陶瓷片两极间加上电 压时，它会产生机械变形。
当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，机械
振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，
在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联
谐振回路。
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2. 电路符号和等效电路
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Cq
C0
Lq rq
Co— 压电陶瓷片的固定电容 Lq— 机械振动时的晶体的等效质量 Cq — 机械振动时的等效弹性系数
rq — 机械振动时的等效阻尼
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二、声表面波滤波器
声表面波滤波器是声表面波（用SAW表示）器件 的一种。 SAW器件是一种利用弹性固体表面传播机械 振动波的器件。
声表面波滤波器优点：
体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频
率高（几MHz~几GHz）、通频带宽、抗辐射能力强、
动态范围大等
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声表面波滤波器的结构与工作原理
它以铌酸锂、 锆钛酸铅和石英等 压电材料为基片， 利用真空蒸镀法， 在基片表面形成叉 指形金属膜电极， 称为叉指电极。
加输入信号时，叉指电极间产生交变电场，使基片表面产生 弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传 播至收端，在收端的叉指电极间得到信号。
SAW滤波器的性能与基片材料、叉指电极的尺寸、形状等有关。
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2.3.2 集中选频放大器应用举例
62
3.3 k
470 H
+6V
0.033F
0.033 470 H F
470 H
0.033F 1 2 12
ui
6
4 FZ1 11
7 8 10 5
4.7 k
30 pF
3. 阻抗频率特性
达100 k
20
串联谐振频率
fS 2π
1 LqCq
并联谐振频率
fP 2π
1
Lq
C0Cq C0 Cq
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4. 应用 构成四端陶瓷滤波器
《高频电子线路》
例 如
由两个陶瓷片组成
由九个陶瓷片组成
陶瓷片的Q值比一般LC回路的大，将各陶瓷片的 串并联谐振频率配置得当时，四端陶瓷滤波器可获得 接近矩形的幅频特性。