第四讲_高频小信号频带放大电路
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高频小信号放大电路
第二章 高频小信号放大电路
因为
1 C 2 20 pF 6 2 6 0 L ( 2 30 10 ) 1.4 10
又
1
C C n Coe n Cie
所以
2 C C n12Coe n2 Cie 20 9.5 0.32 12 9.4 pF
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第二章 高频小信号放大电路
晶体管双端口网络Y参数等效电路
I yie b U b U
I yoe c U c U
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第二章 高频小信号放大电路
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c 0
高频对Y参数的影响：由于有结电容的存在，使Y为复数
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第二章 高频小信号放大电路
2.2.1 单管单调谐放大器
第二章 高频小信号放大电路
2.1 概述 2.2 谐振放大器 2.3 宽频带放大器
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第二章 高频小信号放大电路
从而
3
高频小信号精品课件
☺功率增益
a
a
GP0
Po Pi
(谐
振
时）；
P1yfe vi
Po：输 出 端 负g载ie2上 获 得 的 功 率
Pi：放 大 器 的 输 入 功 率
P12goe GP b
P22gie2
Vi gie1
P1
goe yfevi
P2 gie2
b
Pi vi2gie1
2
PoV a2b p2 2gie2p1y gfeV i p2 2gie2
0.1
2f0.7 2f0.1
实际 f
④工作稳定性：
指在电源电压变化或器件参数变化时以上三参数的稳定程度。
为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益， 选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配方法等。
⑤噪声系数：
放大器的噪声性能可用噪声系数表示：
NF
Psi Pso
/ /
PPnnoi((输 输入 出 NF越信 信 接近号 号 1越)噪 好)噪比 比
dn110 1 000dn(d)B 4d 0B
§3. 2 晶体管高频小信号等效电路与参数
3.2.1 形式等效电路（网络参数等效电路）
设输入电压V1和输出电压V2为自变量
I1 yiV1 + yrV2 I2 yfV1 + yoV2 式中：
即:
I1 I2
yi yf
yr yo
V1 V2
yi
I1 V1
gmVbe
y fe
I2 V1
V2 0
为输出短路时的正向传输导纳
e
y re
I1 V 2 V1 0
为输入短路时的反向传输导纳
y oe
I2 V2
高频小信号放大器课件
根据放大器性能指标和实际应 用需求，选择合适的电路形式 ，如共射、共基、共集等。
设计电路元件参数
根据电路形式和性能指标，设 计电路中电阻、电容、电感等 元件的参数值。
仿真验证
使用仿真软件对设计的高频小 信号放大器进行性能仿真验证
，确保满足设计要求。
元件选择与匹配
元件选择
01
根据电路设计要求，选择合适的电阻、电容、电感等元件，确
高增益与低噪声
研发具有高增益和低噪声的高频小信号放大器， 提高信号的信噪比。
宽带与高线性度
研发具有宽带和高线性度的高频小信号放大器， 提高信号的频率响应和线性度。
高稳定性与可靠性
提高高频小信号放大器的稳定性和可靠性，确保 其在各种环境下的正常工作。
感谢您的观看
THANKS
要求。
优化调整
根据调试结果，对电路参数或元件 进行优化调整，进一步提高放大器 的性能指标。
可靠性测试
对调试和优化后的高频小信号放大 器进行可靠性测试，确保在实际应 用中具有稳定可靠的性能表现。
05
高频小信号放大器常见问 题与解决方案
噪声问题
01
总结词
噪声问题是高频小信号放大器中常见的问题之一，它会影响信号的清晰
高频小信号放大器课件
目录
• 高频小信号放大器概述 • 高频小信号放大器分类 • 高频小信号放大器性能指标 • 高频小信号放大器设计 • 高频小信号放大器常见问题与解决方案 • 高频小信号放大器发展趋势与展望
01
高频小信号放大器概述
定义与特点
总结词
高频小信号放大器是一种电子设备，用于放大微弱的高频信 号。
稳定性问题
总结词
稳定性问题是指高频小信号放大器在工作过程中，由于外部干扰或内部参数变化等原因， 导致放大器性能不稳定，输出信号失真或振荡。
设计电路元件参数
根据电路形式和性能指标，设 计电路中电阻、电容、电感等 元件的参数值。
仿真验证
使用仿真软件对设计的高频小 信号放大器进行性能仿真验证
，确保满足设计要求。
元件选择与匹配
元件选择
01
根据电路设计要求，选择合适的电阻、电容、电感等元件，确
高增益与低噪声
研发具有高增益和低噪声的高频小信号放大器， 提高信号的信噪比。
宽带与高线性度
研发具有宽带和高线性度的高频小信号放大器， 提高信号的频率响应和线性度。
高稳定性与可靠性
提高高频小信号放大器的稳定性和可靠性，确保 其在各种环境下的正常工作。
感谢您的观看
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要求。
优化调整
根据调试结果，对电路参数或元件 进行优化调整，进一步提高放大器 的性能指标。
可靠性测试
对调试和优化后的高频小信号放大 器进行可靠性测试，确保在实际应 用中具有稳定可靠的性能表现。
05
高频小信号放大器常见问 题与解决方案
噪声问题
01
总结词
噪声问题是高频小信号放大器中常见的问题之一，它会影响信号的清晰
高频小信号放大器课件
目录
• 高频小信号放大器概述 • 高频小信号放大器分类 • 高频小信号放大器性能指标 • 高频小信号放大器设计 • 高频小信号放大器常见问题与解决方案 • 高频小信号放大器发展趋势与展望
01
高频小信号放大器概述
定义与特点
总结词
高频小信号放大器是一种电子设备，用于放大微弱的高频信 号。
稳定性问题
总结词
稳定性问题是指高频小信号放大器在工作过程中，由于外部干扰或内部参数变化等原因， 导致放大器性能不稳定，输出信号失真或振荡。
第2章 高频小信号放大器 4,5,6
Ui S U i
S越大，放大器越稳定.对于一般放大器来说， S 5 就可以
认为是稳定的。
③稳定系数与电路参数的关系
2 gie g s g oe g L
S
y fe yre 1 cos fe re
高频电子线路
首页
上页
下页
退出
2、单调谐放大器的稳定电压增益
y fe yoe
； y fe yie ；
的条件下，等效晶体管的参数为
yi yie
yf y fe
yr
yre yo
yre yre yoe y fe
可见，复合管的输入导纳 yi和正向传输导纳 yf 与单管参数近似相等。 反向传输导纳 yr 远小于单管的 yie，表明内部反馈弱，放大器稳定性提
CN
U12 N Cbc 12 Cbc U 45 N 45
★中和电路只能对一个频率点实现完全中和。因 晶体管是随频率变化 的，而 CN 不随频率变化。
高频电子线路 2、失配法
首页
上页
下页
退出
失配：是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗相匹配；输出端负载阻抗 不与本级晶体管的输出阻抗相匹配 失配法的实质：是降低放大器的电压增益，以确保满足稳定的要求。 共射—共基级联放大器
高频电子线路
特点
首页
上页
下页
退出
①由于后级共基晶体管的输入导纳较大，它是前级共射晶体管的负载。大的负
载导纳使共射放大电压增益低，但电流增益较大。后级共基电流增益小、电压增 益大，组合后的放大器的总电压增益和功率增益都和单管共射放大电路差不多，
但稳定性高。
②共射—共基级联晶体管可以等效为一个共射晶体管。在 yie yre
S越大，放大器越稳定.对于一般放大器来说， S 5 就可以
认为是稳定的。
③稳定系数与电路参数的关系
2 gie g s g oe g L
S
y fe yre 1 cos fe re
高频电子线路
首页
上页
下页
退出
2、单调谐放大器的稳定电压增益
y fe yoe
； y fe yie ；
的条件下，等效晶体管的参数为
yi yie
yf y fe
yr
yre yo
yre yre yoe y fe
可见，复合管的输入导纳 yi和正向传输导纳 yf 与单管参数近似相等。 反向传输导纳 yr 远小于单管的 yie，表明内部反馈弱，放大器稳定性提
CN
U12 N Cbc 12 Cbc U 45 N 45
★中和电路只能对一个频率点实现完全中和。因 晶体管是随频率变化 的，而 CN 不随频率变化。
高频电子线路 2、失配法
首页
上页
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失配：是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗相匹配；输出端负载阻抗 不与本级晶体管的输出阻抗相匹配 失配法的实质：是降低放大器的电压增益，以确保满足稳定的要求。 共射—共基级联放大器
高频电子线路
特点
首页
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退出
①由于后级共基晶体管的输入导纳较大，它是前级共射晶体管的负载。大的负
载导纳使共射放大电压增益低，但电流增益较大。后级共基电流增益小、电压增 益大，组合后的放大器的总电压增益和功率增益都和单管共射放大电路差不多，
但稳定性高。
②共射—共基级联晶体管可以等效为一个共射晶体管。在 yie yre
电子行业-高频小信号放大器高频电子线路电子教案 精品
音 频 射 频 微波
300 KHz
300MHz
普通调幅无线电广播所占带宽应为９kHz，电视信号的 带宽为６MＨz左右。
高频小信号放大器的分类
高频小信号放大器
谐振放大器（窄带） （调谐与非调谐）
单振荡回路 耦合振荡回路
LC集中滤波器
非谐振放大器（宽带）
石英晶体滤波器 陶瓷滤波器
声表面波滤波器
本章重点讨论晶体管单级窄带谐振放大器。
Av
20logVo Vi
2) 通频带：
Ap
10log
Po Pi
高频小信号放大器的主要质量指标
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。
K r 01
第4章 高频小信号放大器
学习目的
了解高频小信号放大器的主要质量指标； 熟悉晶体管高频小信号的两种等效电路； 掌握单调谐回路谐振放大器的增益、通频带与选择性的计算； 了解多级单调谐回路谐振放大器与双调谐回路谐振放大器的特点; 理解谐振放大器稳定与否的判据和可采取的稳定措施； 了解集成电路谐振放大器的特点； 了解噪声的来源； 理解噪声的表示方式：噪声系数、噪声温度、灵敏度、等效噪声频 带宽度的意义与表示式。
窄频带放大电路由双极型晶体管(以下简称晶体管)、场效应管 或集成电路等有源器件提供电压增益, LC谐振回路、陶瓷滤波器、 石英晶体滤波器或声表面波滤波器等器件实现选频功能。它有两种 主要类型：以分立元件为主的谐振放大器和以集成电路为主的集中 选频放大器。
宽频带放大电路也是由晶体管、场效应管或集成电路提供电压 增益。为了展宽工作频带,不但要求有源器件的高频性能好, 而且在 电路结构上采取了一些改进措施。
高频电路小信号谐振放大器
第二类是把器件等效为有源四端网络，用一些网络参数 组成的等效模型，主要有H 参数等效电路、Y参数等效 电路等。
信息工程学院
6
1 BJT、FET器件的混合π型等效模型及其参数
ib
ube
ic
I2
uce
(a) 共发射极接法
b
rbb/ b/
Cb/c
c
ib
ube
r g u C b/e
b/e
m b/e
Au
Uo
(2-3-5)
由图2-3-2 c中 U i
Y L/ 先求T 1
n 1 1 2(gpj 的集电极电压 U
C 1j1Ln2 2Y ie)2
，由图2-3-2 c中
c
IcU cY o1eU iY fe U cY L /
Uc
Yfe Ui Yoe1 YL/
I2
U2
U10
称为输出短路时的输入导纳 称为输出短路时的正向传输导纳 称为输入短路时的反向传输导纳
称为输入短路时的输出导纳
信息工程学院
14
Y11Yie1rb g/b b(/eg b/ejC jb/eCb/e)
Y12Yre1rb/b (gjb /eC b/cjCb/e)
26
1. 放大器的输入导纳
Ib Yre1 U c Yfe1 Ui Ic
n1
3 2
由图2-3-2 b可得到：
Ui
Yie1
Yoe1 Uc
L1 1
g C1
p n22Yie2
信息工程学院
6
1 BJT、FET器件的混合π型等效模型及其参数
ib
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(a) 共发射极接法
b
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Cb/c
c
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Au
Uo
(2-3-5)
由图2-3-2 c中 U i
Y L/ 先求T 1
n 1 1 2(gpj 的集电极电压 U
C 1j1Ln2 2Y ie)2
，由图2-3-2 c中
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U2
U10
称为输出短路时的输入导纳 称为输出短路时的正向传输导纳 称为输入短路时的反向传输导纳
称为输入短路时的输出导纳
信息工程学院
14
Y11Yie1rb g/b b(/eg b/ejC jb/eCb/e)
Y12Yre1rb/b (gjb /eC b/cjCb/e)
26
1. 放大器的输入导纳
Ib Yre1 U c Yfe1 Ui Ic
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由图2-3-2 b可得到：
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L1 1
g C1
p n22Yie2
高频小信号放大器实验报告
高频小信号放大器实验报告高频小信号放大器实验报告引言：高频小信号放大器是电子工程领域中常用的一种电路，用于放大高频小信号。
本实验旨在通过实际搭建电路并进行测试，探究高频小信号放大器的特性和性能。
一、实验目的本实验的目的是通过搭建高频小信号放大器电路，了解放大器的基本原理和性能，并通过实验数据进行分析和验证。
二、实验原理高频小信号放大器是由放大器和耦合电容组成的，放大器主要由晶体管、电容器和电阻器构成。
晶体管作为放大器的核心部件，通过控制输入信号的电流或电压来实现信号的放大。
而耦合电容则用于将输入信号与输出信号进行耦合，实现信号的传递和放大。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备，包括晶体管、电容器、电阻器、示波器等。
2. 按照电路图搭建高频小信号放大器电路。
3. 调整电源电压和工作频率，使电路工作在正常范围内。
4. 连接示波器，观察输入信号和输出信号的波形。
5. 测量输入信号和输出信号的电压幅值，并记录数据。
6. 根据测量数据，计算电压增益和功率增益，并进行分析和比较。
四、实验结果与分析通过实验测量，得到了输入信号和输出信号的波形和电压幅值数据。
根据这些数据，我们可以计算出电压增益和功率增益。
电压增益是指输出信号电压幅值与输入信号电压幅值之比，可以用来衡量放大器对信号的放大程度。
功率增益则是指输出信号功率与输入信号功率之比，也是衡量放大器性能的重要指标。
通过对实验数据进行分析，我们可以得出以下结论：1. 高频小信号放大器的电压增益随着频率的增加而下降，这是由于晶体管的频率响应特性所致。
2. 在一定频率范围内，电压增益基本保持稳定，这是因为放大器在该范围内具有较好的放大性能。
3. 功率增益随着频率的增加而下降，这是由于功率损耗和能量传输的限制所致。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了高频小信号放大器的原理和性能。
实验结果表明，高频小信号放大器具有一定的频率响应特性，对于不同频率的信号有不同的放大效果。
高频电子线路_04a高频小信号放大器
4.2.4
晶体管的高频参数
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编
VCC Rb1 Tr1 C
1 L2 3
输出回路 输入回路 晶体管 T C Tr2
3 2 L 1 5 4
Tr2
4 yL 5
T
Tr1
yL
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 高 并联组成，采用导纳分析比较方便，为此, 引入晶体管的y（导 等 教 纳）参数等效电路。
2 f 1
o 2
称为输出短路时的输入导纳； 图 4.2.1 晶体管共发射极电路 称为输入短路时的反向传输导纳； 称为输出短路时的正向传输导纳；
0 V 1
0 V 2
0 V 1
称为输入短路时的输出导纳。
图 4.2.2 ｙ参数等效电路
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
Cie
yie
gieyreuce
yfeube
y Coeoe goe
高 I 1 等 yie V1 教 育 出 版 社
gie jCie
V2 0
yoe
I 2 V 2
goe jCoe
V1 0
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
放大器输出导 I y 纳 Yoyre V2 1 ie V1
I 2 y fe V1 yce V2 I1 Ys V1 ( I s 0)
yre yfe Yo yoe yie Ys
第四章 高频放大电路(1)
(2f0.1 )m
(Kr0.1 )m
BWm0.1 BWm3dB
1
100m 1
1
2m 1
1
100m
1
f0
QL
由该表知，级联的放大器级数越多，Kr0.1虽有所改善，但效 果不大。
由以上分析知，单调谐放大器的选择性差，增益和通频带 的矛盾突出。改善放大器选择性和解决其增益与通频带之间的 矛盾的有效方法是采用参差调谐放大器和双调谐放大器。
gce
jCbc
rbb gm
gbc jCbe ( 1 rbb gbe ) jCberbb
二、单调谐回路谐振放大器(4.1.1)第四章 高频放大电路
（一） 放大器的电路组成
(1) 电路的直流偏置是由 R1、R2 、Re 来实现。 (2) CB CE 为高频旁路电容。 (3) LC并联谐振回路为放大器的集电极负载，起选频作用。 (4) 为了实现晶体管输出阻抗与负载之间的阻抗匹配，减少晶体管 输出阻抗与负载对回路的影响，晶体管的输出及下一级放大器均通过 阻抗变换电路接入。
RC
4.1.4 高频小信号宽带放大电路第四章 高频放大电路
2)串并联补偿电路
RC
4.1.6 谐振放大器的稳定性 第四章 高频放大电路
一、谐振放大器不稳定的原因
原因： yre 0 即Π等效电路中存在 Cbc 。
Cbc 低频时可忽略，高频时不可忽略。它使输出信号反馈到输 入端，一定条件下导致自激，放大器将不稳定。
Yo
Ic Uc
yoe
y fe yre yie Ys
Y0
由于yre的存在，使得放大器的输出 导纳Yo不仅与晶体管的输出导纳yoe 有关，而且还与放大器输入端的信 号源内导纳YS有关。
第3章 高频小信号放大电路
1 Q00 L
34mS
回路总电导：g n12 goe n22 gL g0 1.48 ´10－4 S
3、Qe
1
g0
L
，Q0
1
g00 L
Qe
g0 g
Q0
23
B W0.7
f0 Qe
1.37MHz
§3.4 多级单调谐放大器
目的：提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。
1，即两放大器的调谐频
率很接近中心频率
f
时，
0
谐振曲线为单峰，在 0处，AVΣ 达到最大值。
1，谐振曲线为单峰，在 0处，AVΣ 达到最大值,
此 时 ， 矩 形 系 数 较 好 ，通 频 带 较 宽 。
1， 即 两 放 大 器 的 调 谐 频率 相 距 较 远 时 ， 谐 振 曲 线为 出 现 双 峰 ， 且 随 着的 增 加 ， 曲 线 峰值高度也随之下降。
干扰信号的能力。
矩形系数K0.1：2△f0.1与2△f0.7之比。
抑制比d：谐振电压增益Auo与干扰电压增益Aun之比。
4、工作稳定性（stability）：指放大器的工作状态（偏置）、晶体管参数、电路元 件参数等发生变化时，放大器的增益、中心频率、通频带、特性曲线等稳定程度。
5、噪声系数NF：指放大器输入端信噪比(Psi/Pni)与输出端信噪比(Pso/Pno)的比值。
+
3、输出端采用并联谐振电路，起 选频作用，T的集电极采用部分接 入，以提高谐振回路的有载Q值；
2
C
Uo 4、信号输入与输出为实现阻抗匹
L
配、满足最大功率传输均采用变压