通信电子电路于洪珍1
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通信电子电路于洪珍第三章第1～4节
1.集电极效率 ? c
? 直流电源供给功率 PS ? EcIc0
? 集电极交流输出功率 Po ? 1/ 2U cm I c1m ? 放大器的能量转换效率（集电极效率）
讨论：
?c
?
Po PS
?
1 2
U
cm
I
c1m
Ec Ic 0
?
1 ?UcmIc ? max 1(? ) ? 2 Ec Ic ? max 0 (? )
调谐功率放大器有如下几种功率需要考虑： 1.电源供给的直流功率PS ； 2.通过晶体管转换的交流功率，即晶体管集电极输出的 交流功率Po ； 3.通过槽路送给负载的交流功率,即RL 上得到的功率PL; 4.晶体管在能量转换过程中的损耗功率，即晶体管损耗 功率PC ； 5.槽路损耗功率 PT；
电源供给的功率PS ，一部分（PC）损耗在管子，使管 子发热；另一部分（Po）转换为交流功率，输出给槽路。通 过槽路一部分（PT）损耗在槽路线圈和电容中，另一部分 （PL）输出给负载RL。
3.2调谐功率放大器的工作原理
3.2.1原理电路
Ec、Eb为集电极和基极的直流电源。输入信号经变压器 T1 耦合到晶体管基-射极，这个信号也叫激励信号。 L、C组 成并联谐振回路，作为集电极负载，这个回路也叫槽路。
3.2.2晶体管特性的折线化
所谓折线近似分析法，是将电子器件的特性理想化，每 条特性曲线用一组折线来代替。
3.1概述
一、用途 高频功率放大器是一种能量转换器件，它是将电源供给
的直流能量转换为高频交流输出； 作用是放大信号，使之达到足够功率输出，以满足天线
发射或其他负载的要求； 作为载波发射机及无线电发射机输出级或输出前一级。
二、特点 1.输入信号强,电压在几百毫伏? 几伏数量级附近; 2.为了提高放大器的工作效率，它通常工作在丙类，即
通信电子电路于洪珍第二章 第6～8节
K 0总 (dB) K 01 (dB) K 02 (dB)...
K总 K1 K 2 ... 2） K 0总 K 01 K 02 K总 K1 K2 (dB) (dB) (dB)... K 0总 K 01 K 02
图2-32
两级调谐放大器
图2-33 单级和两级调谐回路的频率特性
2.通频带
求：（1）四级总电压放大倍数 （2）四级总通频带解： 解：（1）四级总电压放大倍数 4 4 K 4 ( K V0 ) (9.6) 8500倍 K 4 (dB) 4 19.6 78.4dB （2）四级总通频带 B4 由式（2-104）知，当 n= 4 ，有
f0 1/ 4 B4 2 1 0.66 0.43 0.28MHz QL
• 声表面波滤波器
目前应用最广泛的集中选频器是声表面波 滤波器。 （Surface Acoustic Wave Filter——SAWF）它是一种对频率具有选 择作用的无源器件。它是利用某些晶体的 压电效应和表面波传播的物理特性制成的 新型电—声换能器件。所谓声表面波，就 是沿固体介质表面传播且振幅随深入介质 的距离增加而迅速减弱的弹性波。
由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐 电路，并适当地选择每个回路的有载品质 因数 QL 和0 ，就可以获得双参差调谐所 不能得到的通频带。
注意：
由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级 单调谐放大倍数小。 即：
1 2 K 0总 1 0 （调谐于同一f o）
Ub
yoe YL
放大器的输出导纳
yfe yre Yo yoe yie Ys
(2-112)
由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与 负载及信号源有关。
K总 K1 K 2 ... 2） K 0总 K 01 K 02 K总 K1 K2 (dB) (dB) (dB)... K 0总 K 01 K 02
图2-32
两级调谐放大器
图2-33 单级和两级调谐回路的频率特性
2.通频带
求：（1）四级总电压放大倍数 （2）四级总通频带解： 解：（1）四级总电压放大倍数 4 4 K 4 ( K V0 ) (9.6) 8500倍 K 4 (dB) 4 19.6 78.4dB （2）四级总通频带 B4 由式（2-104）知，当 n= 4 ，有
f0 1/ 4 B4 2 1 0.66 0.43 0.28MHz QL
• 声表面波滤波器
目前应用最广泛的集中选频器是声表面波 滤波器。 （Surface Acoustic Wave Filter——SAWF）它是一种对频率具有选 择作用的无源器件。它是利用某些晶体的 压电效应和表面波传播的物理特性制成的 新型电—声换能器件。所谓声表面波，就 是沿固体介质表面传播且振幅随深入介质 的距离增加而迅速减弱的弹性波。
由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐 电路，并适当地选择每个回路的有载品质 因数 QL 和0 ，就可以获得双参差调谐所 不能得到的通频带。
注意：
由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级 单调谐放大倍数小。 即：
1 2 K 0总 1 0 （调谐于同一f o）
Ub
yoe YL
放大器的输出导纳
yfe yre Yo yoe yie Ys
(2-112)
由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与 负载及信号源有关。
通信电子电路(第六章)于洪珍
单频正弦波和三角波时的调频信号调相信号的有关波形。 图6.1 单频正弦波和三角波时的调频信号调相信号的有关波形。
6.2角度调制信号的基本特性 角度调制信号的基本特性
一、调频信号
设载波信号为： 设载波信号为： 调制信号为： 调制信号为：
u(t ) = Um cos(ωct +ϕ0 )
uΩ(t )
则调频信号瞬时角频率： 则调频信号瞬时角频率： 瞬时角频率
频偏、相偏、调制指数比较（单音调制） 频偏、相偏、调制指数比较（单音调制）
FM PM
) ∆ω(t（rad / s) k f UΩm cos Ωt = ∆ωm cos Ωt − kPUΩm sinΩt = −mpΩsinΩt （ ∆ϕ(t（rad ) ) （
k f UΩm Ω sinΩt = mf sinΩt kPUΩm cos Ωt = mp cos Ωt
0
t
为比例系数（调频灵敏度）。 k f 为比例系数（调频灵敏度）。
表明FM信号的振幅恒定 uFM (t ) = Um cos[ωct + k f ∫ uΩ (t )dt +ϕ0 ] 表明 信号的振幅恒定 瞬时角频率是在固定的载频 ωc 上叠加一个与调制信号电压成正比 的角频率偏移（角频偏）。 的角频率偏移（角频偏）。 角频偏： 角频偏：
dθ(t ) 由于频率是相位的微分ω(t ) = ，故相位的变化必将引起频率的 dt
变化，反之亦然。所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、 变化，反之亦然。所以调频信号与调相信号在时域特性、频谱宽度、 时域特性 调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系 的原理和实现方法等方面都有密切的联系。 调制与解调的原理和实现方法等方面都有密切的联系。 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变， 调频和调相都表现为载波信号的瞬时相位受到调变，故统称为角度调 制（Angle Modulation)。 。
通信电子电路(第五章)于洪珍
载波
max max
ωc
下边带 上边带
ωc
调幅波
ωc-
max
ωc+
max
5. 调幅波的功率
在单位电阻 上 单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 在单位电阻R上，单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 电阻 内的平均功率 P(t) 为：
1 u P(t ) = ∫−π R dωct 2π
π
2 AM
cm
cos(ω c t + ϕ )
三角波 锯齿波
已调信号（已调波） 经过调制后的高频信号（射频信号） 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号） (1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调
调制信号一个周期内的平均功率 P(t) 在调制信号一个周期内的平均功率 即调幅信号总的平均功率为 ：
π π
1 1 Pav = ∫ P(t )dΩt = ∫ Pc (1 + ma cos Ωt )2 dΩt 2 −π 2 −π 1 2 = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 P = P + P = ma P 是上、下边频电压分量 产生的功率； 产生的功率； SB c是上、 下 上 2 P 是调幅信号中各频谱分 量产生的平均功率之和 。 av
P = P + PSB av c
说明： 说明：
当
1 2 Pav = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 Pc = Ucm 2
max max
ωc
下边带 上边带
ωc
调幅波
ωc-
max
ωc+
max
5. 调幅波的功率
在单位电阻 上 单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 在单位电阻R上，单音调制时调幅信号电压在载频信号一个周期 电阻 内的平均功率 P(t) 为：
1 u P(t ) = ∫−π R dωct 2π
π
2 AM
cm
cos(ω c t + ϕ )
三角波 锯齿波
已调信号（已调波） 经过调制后的高频信号（射频信号） 已调信号（已调波）：经过调制后的高频信号（射频信号） (1) 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程 调制：用调制信号去控制载波信号的某一个参量的过程。 (2)解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调：调制的逆过程，即从已调波中恢复原调制信号的过程。 解调
调制信号一个周期内的平均功率 P(t) 在调制信号一个周期内的平均功率 即调幅信号总的平均功率为 ：
π π
1 1 Pav = ∫ P(t )dΩt = ∫ Pc (1 + ma cos Ωt )2 dΩt 2 −π 2 −π 1 2 = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 P = P + P = ma P 是上、下边频电压分量 产生的功率； 产生的功率； SB c是上、 下 上 2 P 是调幅信号中各频谱分 量产生的平均功率之和 。 av
P = P + PSB av c
说明： 说明：
当
1 2 Pav = Pc (1 + ma ) = Pc + PSB 2
1 2 Pc = Ucm 2
通信电子线路于洪珍版,前七章
第一章一个完整的通信系统应包括信息源、发送设备、信道、接收设备和收信装置五部分。
无线电的传播方式主要有 绕射（地波）传播，折射和反射（天波）传播以及散射传播，直线传播等，决定传播方式和传播特性的关键因素是无线电信号的频率。
绕射：频率越高，损耗越严重，传播的距离越短，因此频率较高的电磁波不宜采用绕射方式传播，通常只有中长波范围的信号才采用绕射方式传播。
电离层能反射电波，也能吸收电波，但对频率较高的电波吸收的很少，短波，无线电波是利用电离层反射的最佳波段。
只有当天线的尺寸大到可以与信号波长相比拟时，天线才具有较高的辐射效率。
这也是为什么把低频的调制信号调制到较高的载频上的原因之一。
调制使幅度变化的称调幅，是频率变化的称调频，使相位变化的称调相。
解调就是在接收信号的一方，从收到的已调信号中把调制信号恢复出来。
调幅波的解调称检波，调频波的解调叫鉴频。
第二章小信号调谐放大器是一种最常见的选频放大器，即有选择地对某一频率的信号进行放大的放大器。
它是构成无线电通信设备的主要电路，其作用是放大信道中的高频小信号。
所谓调谐，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路。
调谐放大器主要由放大器和调谐回路两部分组成。
因此，调谐放大器不仅有放大作用，还有选频作用。
其选频性能通常用通频带和选择性两个指标衡量。
小信号调谐放大器的主要指标要求是：有足够的增益，满足通频带和选择性要求，工作稳定等。
并联谐振回路001L C L L CCCω===ω （ L C称为谐振回路的特性阻抗）并联谐振回路的品质因数是由回路谐振电阻与特性阻抗的比值定义的，即00000R R Q R CLL C===ωω回路的R 越大，Q 值越大，阻抗特性曲线越尖锐；反之，R 越小，Q 值越小，阻抗特性曲线越平坦。
在谐振点ω=ω处，电压幅值最大，当ω<ω时，回路呈现感性，电压超前电流一个相角，电压幅值减小。
当0ω>ω时，回路呈现容性，电压滞后电流一个相角，电压幅值也减小。
《通信电子电路》课程教学大纲
《通信电子电路》课程教学大纲56学时 3.5学分一、课程的性质、目的及任务《通信电子电路》是信息工程等专业的一门专业主干课程。
本课程的任务是使学生获得高频电路及通信系统的基本理论和技术，目的在于培养学生分析问题和解决问题的能力以及实践动手能力。
二、适用专业——信息工程、电子科学与技术三、先修课程——高等数学、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术四、本课程的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：(一)掌握以下定义、基本概念和基本原理：通信系统的概念、无线电波的传输特性、调制的通信系统、无线电广播调幅发射机和超外差接收机、串联谐振、并联谐振、接入系数、频率特性、通频带、选择性、品质因数、松耦合双调谐、参差调谐、Y参数、截止频率、特征频率、谐振放大倍数、自给偏压、过压状态、欠压状态、临界状态、阻抗匹配、输出功率和效率、正弦波振荡器、压电效应、晶体振荡、调幅、检波、抑制载波调幅、同步检波、调频、鉴频、限幅、频谱图、变容二极管、电抗管、变频、混频电路、变频干扰、锁相环构成、锁相、捕获、锁定、跟踪。
(二)正确运用下列分析方法：折线近似分析法；幂级数分析法；处理实际问题时所用的估算法；(三)掌握调制的通信系统以及系统中各个单元电路的工作原理。
(四)实验部分(实验为独立设课，详见“通信电子电路实验”教学大纲)。
五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容1. 绪论通信系统的概念；无线电波的传输特性；调制的通信系统；无线电广播调幅发射机和超外差接收机；本课程的要求。
2. 小信号调谐放大器串并联谐振电路的基本特性；谐振电路的选频作用；负载和信号源内阻对谐振电路的影响；谐振电路的接入方式；高频单调谐放大器；小信号调谐放大器的用途及特点；高频调谐放大器的级联；多级单调谐放大器；参差调谐放大器(介绍两、三参差调谐放大器)；松耦合双调谐放大器；晶体管高频等效电路；晶体管的混合π型等效电路及频率参数；晶体管Y 参数等效电路；高频调谐放大器的稳定性；集中选频小信号谐振放大器。
通信电子电路于洪珍_第～节
生的，ic仅仅在数值上比 ib大 ? 倍。但实际上， 由于
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
基区载流子渡越时间的影响， ic比ib、ie滞后一个相 角，幅值也比低频小的多。
图3-22 高频输入等效电路
图3-23 高频工作时晶体管电压、电流波形
3．当工作频率增加时，由于晶体管集 电区集肤效应的影响，使电流趋向半导体 材料的表面，减小了半导体材料的有效导 电面积，使集电区欧姆体电阻大为增加， 从而使饱和压降显著增加。
uce ? E c ? Ucm cos? t
图3-14 直流馈电电路
1.优缺点
并馈电路中由于有 C2 隔断直流，谐振 回路处于直流地电位上，因而滤波元件可 以直接接地，这样它们在电路板上的安装 比串馈电路方便。 但高频扼流圈 ZL 、隔直 电容 C2又都处在高频电压下，对调谐回路 又有不利影响。特别是馈电支路与谐振回 路并联，馈电支路的分布电容，将使放大 器c-e端总电容增大，限制了放大器在更高 频段工作。
3.5 调谐功率放大器的实用电路
高频功率放大器电路包括直流馈电电路， 偏置电路、输出和输入匹配电路（或网络）。
一、直流馈电电路
直流馈电电路分为串馈和并馈两种。 所谓 串馈是指电源、晶体管和负载是串联连接；而并 馈是把三者并联在一起。
虽然串馈和并馈电路形式不同，但输出电 压都是直流电压和交流电压的叠加，关系式均为
? ? 1
1
Pon ? 2 I cnm Ucnm ? 2 U cnm ? n ? I cnmax
?? ?? ? cn
?
1 I cnm 2 Ic0
U cnm Ec
?
1?n ? 2?0 ?
U cnm Ec
（3-69） （3-70）
由余弦脉冲分解系数可知，无论导通角?
通信电子电路于洪珍第三章 第1～4节1
对比，甲类放大器 为180°,查曲线可知
0 1, 1
1 c 1 0.915 0.407 2
由此可见丙类放大器的
c 比甲类约高一倍，
这正是丙类优于甲类的地方。
2.槽路效率 图3-6是负载折算到槽路的等效回路， Um为回路两端的电压幅值。由图可以看出， 负载功率PL是RL所吸收的功率，槽路损耗功 率PT是槽路空载电阻R0所吸收的功率；而集 电极输出的基波功率Po相当于总电阻R所吸收 的功率。这些功率都可用槽路电压和各有关 电阻表示。即
1 .集电极效率 c 电源供给功率PS和交流输出功率Po可分别表 示为
PS Ec I c0
1 Po U cm I c1m 2
（3-23）
（3-24）
集电极效率 c 为
Po U cm I c1m 1 U cm 1 I cmax 1 1 U cm c PS 2 Ec I c0 2 Ec 0 I cmax 2 0 Ec (3-25)
压 Ec 12V，管子饱和压降1V，
Ucm 12 1 11V
电压利用系数为
U cm 11 0.915 Ec 12
根据以上分析，在调整较好的调(1.8 1.9) 0.915 0.82 0.87 2 1 Ec 2
某一瞬间，集电极电压 uce下降的最小值为
ucemin Ec Ucm Ucm ，则 ucemin ，当减小到一定程度（约为
12V），晶体管进入饱和区。此后虽然Ucm仍可增
大，ucemin进一步减小，电压利用系数也有所提高，
但其变化缓慢极限为1。
一般管子饱和电压可按1V计算，高频
时可适当增大，例如，某放大区电源电
工作原理和工作状态。
0 1, 1
1 c 1 0.915 0.407 2
由此可见丙类放大器的
c 比甲类约高一倍，
这正是丙类优于甲类的地方。
2.槽路效率 图3-6是负载折算到槽路的等效回路， Um为回路两端的电压幅值。由图可以看出， 负载功率PL是RL所吸收的功率，槽路损耗功 率PT是槽路空载电阻R0所吸收的功率；而集 电极输出的基波功率Po相当于总电阻R所吸收 的功率。这些功率都可用槽路电压和各有关 电阻表示。即
1 .集电极效率 c 电源供给功率PS和交流输出功率Po可分别表 示为
PS Ec I c0
1 Po U cm I c1m 2
（3-23）
（3-24）
集电极效率 c 为
Po U cm I c1m 1 U cm 1 I cmax 1 1 U cm c PS 2 Ec I c0 2 Ec 0 I cmax 2 0 Ec (3-25)
压 Ec 12V，管子饱和压降1V，
Ucm 12 1 11V
电压利用系数为
U cm 11 0.915 Ec 12
根据以上分析，在调整较好的调(1.8 1.9) 0.915 0.82 0.87 2 1 Ec 2
某一瞬间，集电极电压 uce下降的最小值为
ucemin Ec Ucm Ucm ，则 ucemin ，当减小到一定程度（约为
12V），晶体管进入饱和区。此后虽然Ucm仍可增
大，ucemin进一步减小，电压利用系数也有所提高，
但其变化缓慢极限为1。
一般管子饱和电压可按1V计算，高频
时可适当增大，例如，某放大区电源电
工作原理和工作状态。
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7．Cb’c 是集电结电容。它随c、b间反向电压
的增大而减小，它的数值是10pF上下；
8． Cce 是集－射极电容。这个电容通常很小。 一般在210pF之间。
在实际应用中，考虑到高频时，Cb的'c 容抗较小，
和它并联的基－集电阻 rb可'c 忽略；此外，
集－射极电容 C可ce 以合并到集电极回路之中，
图2-6 对谐振曲线的影响
二、工作原理
1. 电路组成
2. 电压放大倍数K
K U0 U0 U AB N 2 Ib Z AB Z AB N 2
U i U AB U i N 0 Ibri
ri N 0
因为：
Z AB
Z
AC
(
N0 N1
)2
所以： K Z AC ( N 0 )2 N 2
ri N1 N 0
K
ri
Z
AC
(
N N
0 1
)
(N2 ) N1
图2-20 单调谐放大器
图2-21 调谐放大器集电极回路的等效电路
3. 谐振电压放大倍数K0
谐振时， Z AC R QL0L
谐振电压放大倍数
问题：
K0
ri
QL
0
L(
N0 N1
)(
N2 N1
)
以前讲的信号源内阻如何反映在单调谐电路中？
三、选频性能
K0
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
代入得 K--f 特性
K
K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K/K0--f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
QL (
Hale Waihona Puke f f0f0 ) f
广义失谐量
在谐振点附近
&QL
2f f0
f 0
=0
K 1
K0
12
ξ 1 α
1 0.707 11
4.rce 是集－射极电阻。它表示集电极电压对电流的影
响。它的数值一般在几十千欧以上，典型值为 3050kΩ。 5.电流源 gmUb’e 代表晶体管的电流放大作用，它与加 到发射结上的实际电压Ub’e 成正比，比例系数 gm 称为晶体管的互导。
6．Cb’e是发射结电容。它随工作点电流增大
而增大。它的数值范围为20pF0.01µF；
在低频情况下， I&b1 ，I&则b 。 0
高频时，I&b1 ，I&b 故 ，即o高频的 值低于低频值 。
0 f ，高频放大能力
计算 的等效电路
2. 晶体管的频率参数
(1) 截止频率 f（ 共射截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(2) 特征频率 fT 下降到1时的频率。
(3)截止频率 f（共基截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(4）最高振荡频率 fmax 晶体管的共射极接法功率放大倍数Kp
下降到1时的频率 。
图2-28 和 随 频率变化的示意图
3. 三个频率参数之间关系
f 、f 、 fT 三个频率的关系
f fT f ,
fT 0 f 0 f
式中 是一个系数，通常在0.60.9之间，
可见 ξ 对1应于通频带的上下边界
仅与有关，所以不管Q 如何变化，均可用
同一条曲线表示----------通用特性曲线。
四、调谐放大器的最大增益、阻抗匹配条件
K0
ri
QL0
L(
N0 N1
)( N2 ) N1
K0 受多种因素影响，一般是采用通过调整匝比的方
法获得高的增益。
是不是 N 0， N1
NN愈21大愈好? 为什么？
2.3 单调谐放大器
按调谐回路分----单调谐放大器 双调谐放大器 参差调谐放大器
按晶体管连接方法分----
共b、共e、共c 放大器 • 重点讲共发射极（共e ）单调谐放大器
图2-20 单调谐放大器
一、技术指标
1.放大能力 用谐振时的放大倍数 K0 表示。
2.选频性能 (1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带。 放大器能有效放大的频率范围 (2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性。 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。
Q0
谐振电路的效率
(dB) 20 lg Q0 QL
Q0
谐振电路的插入损耗
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
晶体管在低频工作时，常将晶体管的电流
放大系数（ ）看、成与频率无关的常数。
但晶体管在高频工作时，电流放大系数与 频率则有明显的关系，频率越高，电流放 大系数越小。这直接导致管子的放大能力 下降，限制了晶体管在高频范围的应用。
则得到简化的混合 π型等效电路。
在实际应用中，可用简化的混合 型等
效电路。
rb'e
(1
o )
26 Ie (mA)
gm
0
rbe
Ie 26
图2-24 简化的混合 π型等效电路
从等效电路可以看出，输入电流
分成三部分 , 当c、e短路时， Cb'c与 Cb'e
并联，因 Cb'c Cb'e ，故 I&b3 I&b2 I&b1
随晶体管类型而异。
例如：fT 100MHz 0 100 0 0.99
则可推算出
f
fT
要保证一定的Q ，又要达到尽可能高的增益，
则有一个最佳匝比。
当变换到谐振电路的负载 R等L' 于变换到谐振电路的内 阻 时，rc'e可得到最大的增益。
RL' rc'e
阻抗匹配
最佳匝比： N2 RL
N1 2QL0L
N0
rce
N1 2QL0L
最大增益：
K 0 max
2ri
rce RL
式中： Q0 QL
1. K－f 特性
K
ri
Z
AC
(
N0 N1
)
( N2 ) N1
2. K/K0－f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
3. 通用谐振曲线
Z AC
QL0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K ( N0 )( N2 )
QL0 L
ri N1 N1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
，故在此情况下 Cb可'c 忽略不计。
I&c
gmU&b'e
o
U b'e rb'e
oI&b1
I&c I&b U&ce
0
o
I&b1 I&b
二、晶体管的高频放大能力及频率参数
1. 晶体管的高频放大能力
共发射极短路电流放大系数：
I&c
gmU&b'e
0
U b'e rb'e
I&c I&b U&ce
0
0
I&b1 I&b
复习晶体管低频等效电路
一、晶体管混合π 型等效电路
晶体管在高频工作时，常用混合 π型等效
电路来分析。该等效电路共有8个元件。
图2-23 晶体管混合 π型等效电路
1. Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。
rb'e
(1
0 )
26 Ie (mA)
2. Rb’c 是集电结电阻。约为10kΩ至10MΩ 。 3.rbb’ 是基极体电阻。高频晶体管在1550Ω之间。
的增大而减小，它的数值是10pF上下；
8． Cce 是集－射极电容。这个电容通常很小。 一般在210pF之间。
在实际应用中，考虑到高频时，Cb的'c 容抗较小，
和它并联的基－集电阻 rb可'c 忽略；此外，
集－射极电容 C可ce 以合并到集电极回路之中，
图2-6 对谐振曲线的影响
二、工作原理
1. 电路组成
2. 电压放大倍数K
K U0 U0 U AB N 2 Ib Z AB Z AB N 2
U i U AB U i N 0 Ibri
ri N 0
因为：
Z AB
Z
AC
(
N0 N1
)2
所以： K Z AC ( N 0 )2 N 2
ri N1 N 0
K
ri
Z
AC
(
N N
0 1
)
(N2 ) N1
图2-20 单调谐放大器
图2-21 调谐放大器集电极回路的等效电路
3. 谐振电压放大倍数K0
谐振时， Z AC R QL0L
谐振电压放大倍数
问题：
K0
ri
QL
0
L(
N0 N1
)(
N2 N1
)
以前讲的信号源内阻如何反映在单调谐电路中？
三、选频性能
K0
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
代入得 K--f 特性
K
K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K/K0--f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
QL (
Hale Waihona Puke f f0f0 ) f
广义失谐量
在谐振点附近
&QL
2f f0
f 0
=0
K 1
K0
12
ξ 1 α
1 0.707 11
4.rce 是集－射极电阻。它表示集电极电压对电流的影
响。它的数值一般在几十千欧以上，典型值为 3050kΩ。 5.电流源 gmUb’e 代表晶体管的电流放大作用，它与加 到发射结上的实际电压Ub’e 成正比，比例系数 gm 称为晶体管的互导。
6．Cb’e是发射结电容。它随工作点电流增大
而增大。它的数值范围为20pF0.01µF；
在低频情况下， I&b1 ，I&则b 。 0
高频时，I&b1 ，I&b 故 ，即o高频的 值低于低频值 。
0 f ，高频放大能力
计算 的等效电路
2. 晶体管的频率参数
(1) 截止频率 f（ 共射截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(2) 特征频率 fT 下降到1时的频率。
(3)截止频率 f（共基截止频率）：
下 降到0.707 时0的频率。
(4）最高振荡频率 fmax 晶体管的共射极接法功率放大倍数Kp
下降到1时的频率 。
图2-28 和 随 频率变化的示意图
3. 三个频率参数之间关系
f 、f 、 fT 三个频率的关系
f fT f ,
fT 0 f 0 f
式中 是一个系数，通常在0.60.9之间，
可见 ξ 对1应于通频带的上下边界
仅与有关，所以不管Q 如何变化，均可用
同一条曲线表示----------通用特性曲线。
四、调谐放大器的最大增益、阻抗匹配条件
K0
ri
QL0
L(
N0 N1
)( N2 ) N1
K0 受多种因素影响，一般是采用通过调整匝比的方
法获得高的增益。
是不是 N 0， N1
NN愈21大愈好? 为什么？
2.3 单调谐放大器
按调谐回路分----单调谐放大器 双调谐放大器 参差调谐放大器
按晶体管连接方法分----
共b、共e、共c 放大器 • 重点讲共发射极（共e ）单调谐放大器
图2-20 单调谐放大器
一、技术指标
1.放大能力 用谐振时的放大倍数 K0 表示。
2.选频性能 (1) 通过有用信号的能力 即具有一定的通频带。 放大器能有效放大的频率范围 (2) 抑制无用信号的能力 即有足够的选择性。 放大器对其他频率信号抑制能力的衡量。
Q0
谐振电路的效率
(dB) 20 lg Q0 QL
Q0
谐振电路的插入损耗
2.4 晶体管高频等效电路及频率参数
晶体管在低频工作时，常将晶体管的电流
放大系数（ ）看、成与频率无关的常数。
但晶体管在高频工作时，电流放大系数与 频率则有明显的关系，频率越高，电流放 大系数越小。这直接导致管子的放大能力 下降，限制了晶体管在高频范围的应用。
则得到简化的混合 π型等效电路。
在实际应用中，可用简化的混合 型等
效电路。
rb'e
(1
o )
26 Ie (mA)
gm
0
rbe
Ie 26
图2-24 简化的混合 π型等效电路
从等效电路可以看出，输入电流
分成三部分 , 当c、e短路时， Cb'c与 Cb'e
并联，因 Cb'c Cb'e ，故 I&b3 I&b2 I&b1
随晶体管类型而异。
例如：fT 100MHz 0 100 0 0.99
则可推算出
f
fT
要保证一定的Q ，又要达到尽可能高的增益，
则有一个最佳匝比。
当变换到谐振电路的负载 R等L' 于变换到谐振电路的内 阻 时，rc'e可得到最大的增益。
RL' rc'e
阻抗匹配
最佳匝比： N2 RL
N1 2QL0L
N0
rce
N1 2QL0L
最大增益：
K 0 max
2ri
rce RL
式中： Q0 QL
1. K－f 特性
K
ri
Z
AC
(
N0 N1
)
( N2 ) N1
2. K/K0－f 特性
K K0
1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
3. 通用谐振曲线
Z AC
QL0 L
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
K ( N0 )( N2 )
QL0 L
ri N1 N1
1 QL2 (
f f0
f0 )2 f
，故在此情况下 Cb可'c 忽略不计。
I&c
gmU&b'e
o
U b'e rb'e
oI&b1
I&c I&b U&ce
0
o
I&b1 I&b
二、晶体管的高频放大能力及频率参数
1. 晶体管的高频放大能力
共发射极短路电流放大系数：
I&c
gmU&b'e
0
U b'e rb'e
I&c I&b U&ce
0
0
I&b1 I&b
复习晶体管低频等效电路
一、晶体管混合π 型等效电路
晶体管在高频工作时，常用混合 π型等效
电路来分析。该等效电路共有8个元件。
图2-23 晶体管混合 π型等效电路
1. Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。
rb'e
(1
0 )
26 Ie (mA)
2. Rb’c 是集电结电阻。约为10kΩ至10MΩ 。 3.rbb’ 是基极体电阻。高频晶体管在1550Ω之间。