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。
选频放大器工作原理
选频放大器工作原理选频放大器是一种特殊类型的放大器，其工作原理是通过增强特定频率范围内的信号，从而实现对信号的放大和处理。
选频放大器的工作原理基于频率选择性的特性。
它通过使用电容、电感、晶体管、运放等器件，以及各种滤波电路，来选择和放大特定的频率范围内的信号。
首先，选频放大器会利用电容和电感组成各种滤波电路。
这些滤波电路可以选择特定频率范围内的信号，而将其他频率的信号屏蔽掉。
不同的滤波电路具有不同的频率选择性，可以选择不同范围的频率。
接下来，选频放大器会使用晶体管或运放等主动器件来放大经过滤波电路选择出来的信号。
这些主动器件通过增加信号的幅度，将原始信号放大到一定的程度。
同时，这些器件还可以通过负反馈电路来控制放大的大小和稳定性。
选频放大器在放大信号的过程中，既可以保持信号波形的不失真，又可以增加信号的幅度。
这使得选频放大器在音频放大器、无线电通信、射频信号处理等领域得到广泛应用。
选频放大器不仅仅可以放大信号，还可以进行其他信号处理的功能。
例如，它可以实现陷波滤波、带通滤波、带阻滤波等功能，从而进一步优化信号的质量和性能。
在实际应用中，选频放大器的设计和调节需要合理选择滤波电路的参数，如电容和电感的数值，以及晶体管和运放的工作点等。
同时，选择适当的电源电压和电流，对器件进行合理的布局和设计，也会对选频放大器的性能产生重要影响。
总而言之，选频放大器通过选择和放大特定频率范围内的信号，增强信号的幅度和质量。
它的工作原理基于滤波电路的特性和主动器件的放大能力。
了解选频放大器的工作原理，可以帮助工程师合理设计和调节选频放大器，以满足不同应用场景的需求。
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）。
高频电子技术复习题(新)
《高频电子技术》复习练习题一、填空题：1、非线性元件的基本特点是：（1）非线性电路能够产生新的频率分量具有频率变换的作用（2）非线性电路不具有叠加性和均匀性，不适用叠加原理。
（3）非线性电路输出响应与器件工作点及输入信号的大小有关。
2、LC并联谐振回路的Q值越高，则其幅频特性曲线越尖，回路通频带越窄，选择性越好。
3、由电感与电容组成的并联谐振回路具有选择信号及阻抗变换作用。
4、单并联调谐回路，理想矩形系数为： K0.1=1 ，实际矩形系数： K0.1〈10 。
5、并联谐振回路的谐振电阻Rp等于，有载品质因数Q T等于。
6、为提高效率，谐振功率放大器应工作在丙状态；该状态的导通角θ〈90 。
7、谐振功率放大器在丙类工作状态时，根据晶体管是否进入饱和区，又可将其分为欠压、临界、过压等三种工作状态。
8、谐振功率放大器工作在临界状态时，输出功率最大。
其相应的R P值称为该放大器的最佳负载阻抗，用R popt表示。
9、在石英晶体滤波器的阻抗频率特性曲线中，f S为其串联谐振频率，f P为并联谐振频率。
当外加信号频率在 f S— f P这段范围内，石英晶体滤波器阻抗呈感性；频率在f S— f P这段范围外，石英晶体滤波器阻抗呈现容性。
（P80）10、通信系统由输入输出交换器、信道和发送接收设备三大基本部份组成。
﹙P1﹚11、谐振功率放大的集电极电流是失真的余弦脉冲，但谐振回路两端的输出电压u0又是不失真的余弦电压波形，这是因为它利用了谐振回路的选频作用（P35）12、谐振功率放大电路自给偏压形成的必要条件是：电路中存在非线性导电现象。
（P63）13、高频功率放大管最大允许耗散功率为20W，当效率为50%时的集电极最大允许输出功率为40W 。
14、高频功率放大器效率的表达式为：，欲提高功率放大的效率的方法是：1、 2、。
15、在其他参数不变时，谐振功毕率放大器在丙类过压工作状态下，由于其输出电压Ucm随集极电源电压Ucc增大而增大。
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
选频放大器工作原理
选频放大器工作原理
选频放大器是一种用于放大电信号频率的电子设备。
它的工作原理是通过增加输入信号的振幅，来实现对特定频率范围内信号的放大。
选频放大器主要由放大器、滤波器和反馈电路组成。
放大器是选频放大器的核心部件，它负责放大输入信号。
放大器可以采用各种不同的放大方式，如晶体管放大器、真空管放大器等。
在选频放大器中，通常采用晶体管作为放大元件。
晶体管放大器具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，因此被广泛应用于选频放大器中。
滤波器在选频放大器中起到了重要的作用。
滤波器能够选择特定频率范围内的信号进行放大，而抑制其他频率的干扰信号。
选频放大器中常用的滤波器有低通滤波器和带通滤波器。
低通滤波器能够通过滤除高于截止频率的信号，选择低于截止频率的信号进行放大。
而带通滤波器能够通过滤除低于和高于中心频率的信号，选择中心频率附近的信号进行放大。
反馈电路在选频放大器中起到了稳定放大器增益的作用。
反馈电路通过将放大器的输出信号与输入信号进行比较，并将差值信号反馈给放大器的输入端，以调整放大器的增益。
这样可以使放大器的增益稳定在一个固定的范围内，提高放大器的线性度和稳定性。
选频放大器的工作原理是通过放大器、滤波器和反馈电路的协同作
用来实现对特定频率范围内信号的放大。
放大器负责放大输入信号的振幅，滤波器负责选择特定频率范围内的信号进行放大，而反馈电路则起到了稳定放大器增益的作用。
选频放大器广泛应用于无线通信、广播电视、雷达等领域，为我们的通信生活带来了便利。
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。
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(1) 中和法： 在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用 恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 +C C 具体线路： C C L
bc
bc
A Vi ～
+ L1 – B + L2 –
1
A Vi ～ CN
Vo L2 –D
B
D
电桥平衡时，CD两端的回路电压 V0 不会反映到AB两端, 即对应两边阻抗之比相等。
2
I2 yfe V1 I2 yoe V
V2 0
V1 0
2
（2） 画Y参数小信号模型
交流通路图
T
三极管Y参数小信号模型
若忽略三极管的 内部反馈，则认 为Yre=0
选择性——矩形系数K0.1
0 AV 2 当 0.1 时，得 2 0.1 10 1 Qe AV0
2.2.1 晶体管Y参数等效模型
i2
i1 + v1 c
I1 yieV1 yreV2
I 2 yfeV1 yoeV2
c
V2
+
v2
b e
b
yie
yreV2
-
V1
yoe
yfeV1
e
三极管Y参数小信号模型
分析: （1）Y参数的意义 I1 yieV1 yreV2
（1） 同步调谐放大器 若放大器由n级单调谐放大器级联而成，各级的 参数相同，都调谐在同一频率上，则总的谐振电 压增益为 A ( A )n
V0 V0
AV0 : A ：
V0
n级放大器总的谐振电压增益 单级放大器的谐振电压增益
AV AV0
结论：同步调谐回路放大器的 级数越多，谐振曲线越尖锐，即 选择性越好，而通频带越窄。 要保证总的通频带与单级时 一样，则必须将每级通频带展宽， 即每级回路的Qe值要下降，故每 级增益随n的增加而减小。 多级同步调谐放大器只适用 于通频带较窄、增益要求不高的 场合。
Lq C0 Cq rq
(a)
(b)
图2.32 压电陶瓷片等效电路和电路符号
• 陶瓷片具有两个谐振频率，一个是串联 谐振频率fs，另一个是并联谐振频率fP,
1 fs 2 LqCq fp 1 CoCq 2 Lq Co Cq
Z / k 1 00 10 1 0 .1 fs
图2.33 陶瓷片的阻抗
A 有反馈 无反馈
f0
图2.28 内部反馈对谐振曲线的影响
f
四、克服自激的方法
由于yre的存在，晶体管是一个双向的器件，增强放大器 的稳定性可以考虑晶体管的单向化。 单向化的方法有： ⑴中和法 消除yre的反馈 ⑵失配法 通过增大负载电导YL，使输出严重失配， 输出电压减小，从而使内反馈减小。 在实际运用中，中和法是外加一个电容抵消正反馈电容的作用 失配法： 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配； 晶体管输出端负载不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性
AV AV0
（2） 双参差调谐放大器 双参差调谐放大器是由两级电路参数完全相同的 单调谐放大器组成，将两级单调谐放大器分别调 谐到略高于和略低于信号的中心频率上。
是单级放大器对信号 中心频率的广义偏移量
设第一级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为 ，则：
AV1 AV01 1 ( )2
2.3 集中选频放大器
多级LC选频放大器存在的问题：分散选择滤波，调 谐麻烦，稳定性差。 改进方法：放大与滤波分开，集中选频放大。
• 集中选频放大器构成如图所示，它由两种部件 组成，一部分是宽频带放大器，另一部分是集 中选择性滤波器。
宽频带 放大器 集中选择性 滤 波 器
带通滤波器的K 0.1 1。
I 2 yfeV1 yoeV2
I1 yie V1 I1 yre V
V2 0
i1 + v1 -
b
i2 c + v2 e -
输出端交流短路时的输入导纳 输入端交流短路时的反向传输导纳 输出端交流短路时的正向传输导纳 输入端交流短路时的输出导纳
V1 0
温度变化影响小。 易于集成。
集中选择性滤波器
陶瓷滤波器 晶体滤波器 声表面波滤波器 集成宽频带放大器 差分放大器 共发射极—共基极放大器
2.3.1 集中选频滤波器 一.陶瓷滤波器
在通信、广播等接收设备中，陶瓷滤 波器有着广泛的应用。
陶瓷滤波器是利用某些陶瓷材料的压电效应 (定义)构成的滤波器，常用的陶瓷滤波器是由 锆钛酸铅〔Pb（ZrTi）O3〕压电陶瓷材料 （简称PZT）制成的。
单调谐放大器矩形系数
K 0.1
2 0.1 9.95 2 0.7
结论：单调谐回路放大器的矩形系 数远大于1，其谐振曲线与理想的矩形 相差很远，选择性不好。 要想提高选择性，则必须提 高Qe值，但这会造成通频带变窄。
2.2.3 多级单调谐回路谐振放大器
若单级调谐放大器的增益不满足要求时，可采用 多级单调谐放大器，包括： 同步调谐放大器 参差调谐放大器 同步调谐放大器：若各级放大器均调谐在同一频率上， 称同步调谐。 参差调谐放大器：若各级放大器调谐在不同频率上， 称参差调谐。
器件的输入和输出各有一个单谐振回路。输入信号V1通过隔直流电容 C4加到输入端的引脚“1”，另一输入端的引脚“3”通过电容C3交流接地， 输出端之一的引脚“6”连接电源正端，并通过电容C5交流接地，故电路是 单端输入、单端输出。由L3和C6构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供 电电源对输入级的寄生反馈。
设第二级放大器对中心 频率f 0 的广义偏调量为，则：
AV 2 AV02 1 ( ) 2
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。
2.2.4
小信号调谐放大器的稳定性
(1)不稳定因素：引起放大器不稳定的原因是 由于存在各种噪声反馈造成的。Yre
d
发端换能器
收端换能器
Rs ＋ Us － 吸收材料 L 声表面波 传播方向
RL
a
b
图2.36 声表面波滤波器结构示意图
•
当输入信号的频率ｆ等于换能器 的频率f0时，各节所激发的表面波同相叠 加，振幅最大，可写成 (2─52)
Ao nAo
As 2NA0
－
2 N
－
1 N
0
1 N
2 N
f f0
图2.37 均匀叉指换能器声振幅——频率特性曲线
声表面波滤波器的中心频率、通频带等性能 除与基片材料有关外，主要取决于叉指电极 的几何尺寸和形状。 声表面波滤波器的矩形系数可小于1.2， 相对带宽可达50％。
2.3.2 集中选频放大器的应用举例
1)陶瓷滤波器选频放大器
宽频带 放大器 集中选择性 滤 波 器
2)声表面波滤波器选频放大器
作业：
• 2.3.1 • 2.4.2
fP
f
(a)
(b)
(c)
图 四端陶瓷滤波器
图2.35 四端陶瓷滤波器的电路符号
使用四端陶瓷滤波器时，要注意输入、输出阻抗必须与信 号源、负载阻抗相匹配，否则其幅频特性将会变坏，通带 内的响应起伏增大，阻带衰减值减小。 •陶瓷滤波器的优缺点。(P36)
• •
2. 声表面波滤波器 声表面波滤波器结构示意图如图所示。 它以铌酸锂、锆钛酸铅或石英等压电材 料为基片，利用真空蒸镀法，在抛光过 的基片表面形成厚度约１０极为收 端换能器。
1 L1 Cbc 1 L2 CN
L1 N2 CN C bc C bc L2 N2
CN
由于CN是固定的，它只能在一个频率上起到较好的中和 作用，而不能中和一个频段。
(2) 失配法
信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配，晶体管输出端 负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。 原理：由于阻抗不匹配，输出电压减小，反馈到输入 电路的影响也随之减小。使增益下降，提高稳定性。 必须加大YL
失配法：增大YL，使放大器处于失配状 态。
失配法一般采用 共发一共基级联 放大.
三、 （集成调谐放大器）由MC1590构成的选频放大器：
器件MC1590具有工作频率高，不易自激的特点，并带有自动增益 控制的功能。
C3 C2 3 4 5 V0 2 MC1590 C4 Vi 1 8 7 6 L3 +12V V(AGC) C6 C5 C2 L2 RL