高频小信号放大器绝对有用

fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
通常需要多级放大器来提供足够高的增益和足够好的选择性， 从而为下一级（混频或检波）提供性能良好的有用信号。
27
3.3 单调谐回路谐振放大器
高频小信号放大器的电路分析包括多级分单级、 静态分析、 动态分析、 整合系统几个基本步骤。 1. 多级分单级 前级放大器是本级放大器的信号源；后级放大器是本级放大器 的负载。
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，用有源线性四端网络 参数微变等效电路来分析。
10
3.2.1 形式等效电路
图
3.2.1 yi
yr
晶体VVII1112管VV共21发00称称射为极为电输输路入出短短路路时时的的反输图向入3.传导2.2输纳ｙ导；参纳数；等效电路
yf yo
I2 VI12 V2
V2 0 称为输出短路时的正向传输导纳； V1 0 称为输入短路时的输出导纳。
0
1
1
f fβ
2
所以 fTfβ 021
1
0 / 2
f
通常 01, fT 0 fβ
fβ fT
当f fβ时,
0
fT fβ fT
1
f f
2
f fβ
f
即f fT
可以粗略计算在某工作频率f >> fβ的电流放大系数。
23
3.2.4 晶体管的高频参数 3. 最高振荡频率fmax 晶体管的功率增益Gp=1时所对应的频率 f ≥fmax后， Gp<1，晶体管已经不能得到功率放大。 由于晶体管输出功率恰好等于其输入功率是保证它作为自激 振荡器的必要条件，所以也不能使晶体管产生振荡。 频率参数的关系： fmaxfT fβ
不稳定状态的极端情况是放大器自激（主要由晶体管内反馈 引起），使放大器完全不能工作。
6
3.1 概述
4) 工作稳定性：指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管 参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特 性的稳定。
F
A
低频小信号模型
A
高频小信号模型
出于分析的方便，将把稳定性问题及其改善放至最后讨论。
0
1
f f
2
0 1
β=1时所对应的频率
0 / 2
f fβ fT
fT fβ 02 1
通常 01, fT 0 fβ。
当f > fT后，共发接法的晶体管将不再有电流放大能力，但仍可能有电压增 益，而功率增益还可能大于1。
22
3.2.4 晶体管的高频参数
2. 特征频率 β=1时所对应的频率
0
3.3.1 电压增益
+
Gp
p22 g ie 2
+ v31
v31
p1 yfevbe p12 goe1
-
-
Av
GP
p1p2yf e
jwC
1
jwL
谐振时
Av0
p1p2yfe GP
Gpp1p21gpo2ey1fep22gie2
35
3.3.1
电压增益
+
p22 g ie 2 +
Gp
v31
p1 yfevbe p12 goe1
7
3.1 概述
高频小信号放大器的分析方法
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
晶体管工作在线性区，可看成线性元件，可用有源 四端网络参数微变等效电路来分析。
8
体管高频小信号等效电路与
3.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路） 3.2.2 混合π等效电路 3.2.3 混合π等效电路参数与形式等效
AV/AVo 1
0.7
② 抑制比：表示对某个干扰信号fn
2f0.7
的抑制能力，用dn表示。 A
A v0
dn
Av 0 Av n
A vn
5
0.1
fn f0
2f0.1
f
理想 实际 f
3.1 概述
4) 工作稳定性：指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管 参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特 性的稳定。
Ap
10log
Po Pi
2) 通频带：
4
3.1 概述
3) 选择性：从各种不同频率信号的总和（有用的和有害的） 中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择 性。选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。
① 矩形系数：表示与理想滤波特性的接近程度。
Kr 01
2f0.1 2f0.7
Kr0.01
2f0.01 2f0.7
非谐振放大器
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器
本章重点讨论晶体管窄带谐振放大器 声表面波滤波器
窄带谐振放大器
宽带非谐振放大器
有源器件 谐振回路
宽带非谐 振放大器
滤波器
3
3.1 概述
高频小信号放大器的主要质量指标
1) 增益：（放大系数）
电压增益：
Av
Vo Vi
功率增益：A p
Po Pi
分贝表示：
Av
20logVo Vi
1) 画出交流等效电路，其简化规则：有交流输入信号，所有直
流量为零；所有大电容短路；所有大电感开路。
（谐振回路L、C保留）
VCC
输出回路
Rb1
C
Tr1
T
L
1 2
Tr2 4 YL
3
5
输入回路 晶体管
Tr1
T
3
5
L
2 1
4
C
YL
Tr2
Rb2
Cb
Re
Ce
30
3.3 单调谐回路谐振放大器
2) 画出交流小信号等效电路，
电路ｙ参数的转换 3.2.4 晶体管的高频参数
9
3.2.1 形式等效电路
VCC 输入回路 晶体管 输出回路
Rb1
C
Tr1
T
L
1 2
Tr2 4 yL
3
5
Tr1
T
3
5
L
2 1
4
C
yL
Tr2
Rb2
Cb
Re
Ce
因为放大器由信号源、晶体管、并联振荡回路和负载阻抗并联 组成，采用导纳分析比较方便，为此, 引入晶体管的y（导纳） 参数等效电路。
输出回路
负载和回路之间采用了变压器
输入回路 晶体管
3
5
耦合，接入系数
Tr1
T
L2
1
4
C
YL
Tr2
p2
v54 v31
N2 N
yie
+3
+
C
v21
L
2
yoe yrevce yfevbe -
u31 1
-
晶体管集、射回路与振荡回路
5
+ 之间采用抽头接入，接入系数
4 YL v54
_-
p1
v21 v31
N1 N
高频小信号放大器的特点：放大高频小信号（中心频率在几百 kHz—几百MHz，频谱宽度在几kHz—几十MHz的范围内）的 放大器。
几十μV～几mV
f1=fo-fs
1V左右
高频放大 混频 中频放大 检波 低频放大
fs
fs
f1
f1
F
F
fo
本地振荡
1
3.1 概述
音 频 射 频 微波
300KHz
300MHz
yie=gie+jωCie yoe=goe+jωCoe yfe=|yfe|∠φfe yre=|yre|∠φre
Cie yie gieyreuce
yfeube
Coyeoe goe
21
3.2.4 晶体管的高频参数 1. 截止频率 β下降到β0的 1/时2所对应的频率
短路电流放大倍数
.
0
1 j f
f
2. 特征频率
yfe 1 rbb' [gb'e
gm
jw
Cb'e ]
yre
1
rbb'
[ gb 'e
j wCb'c j w Cb'e
]
yoe
jwCb'c
rbb' gm
1
gb'e j wCb'e rbb' [gb'e j w
Cb'e ]
19
.2.3 等效电路参数的转换 显然, 在高频工作时由于晶体管结电容不可忽略, y参数是一个复数。晶体 管Ｙ参数中输入导纳和输出导纳通常可写成用电导和电容表示的直角坐 标形式, 而正向传输导纳和反向传输导纳通常可写成极坐标形式, 即:
yie
yrevce
yfevbe
+
C
v21
yoe
-
+3
v3L1 2
1
-
5+
4 yL v54
-
w yoegoe 1 j C oe1
w YLgie2j Cie2
把晶体管集电极回路和负载 折合到振荡回路两端
其中：
Gp Gpp12goe1p22gie2 CCp12Coe1p22Cie2
+ u31
yfeuvbbee yyoeoe
24
3.3 单调谐回路谐振放大器
3.3.1 电压增益 3.3.2 功率增益 3.3.3 通频带与选择性 3.3.4 级间耦合网络