通信电子电路于洪珍第二章 第3～5节1

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。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K020200NNrZrIZINNUUUUUUKiABibABbiABABi210)(NNZZACAB02210)(NNNNrZKiAC)()(1210NNNNZrKACi因为：所以：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，谐振电压放大倍数L0ACZRQL问题：以前讲的信号源内阻如何反映在单调谐电路中？020L0i11()()NNKQLrNN三、选频性能1.K－f特性2.K/K0－f特性3.通用谐振曲线02i11()()ACNNKZrNN2200L011()KKffQffL0220L01()ACQLZffQff0L0222i110L0()()1()NQLNKrNNffQff0220L01()KffQff代入得2200L011()KKffQffK/K0--f特性K--f特性=00L0()ffQff广义失谐量在谐振点附近L02fQf2011KK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。0f1ξ0.707111α可见对应于通频带的上下边界1ξ2200L011()KKffQff四、调谐放大器的最大增益、阻抗匹配条件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。020L0i11()()NNKQLrNN是不是，愈大愈好?为什么？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。10NN12NN0ce1L02NrNQL2L1L02NRNQL最佳匝比：阻抗匹配0maxceLi2KrRr最大增益：00QQQL00(dB)20lgLQQQ谐振电路的效率谐振电路的插入损耗式中：''LceRr当变换到谐振电路的负载等于变换到谐振电路的内阻时，可得到最大的增益。'cer'LR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。、2.4晶体管高频等效电路及频率参数复习晶体管低频等效电路一、晶体管混合型等效电路晶体管在高频工作时，常用混合型等效电路来分析。该等效电路共有8个元件。ππ图2-23晶体管混合型等效电路π1.Rb’e是发射结的结电阻。一般是几百欧。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1550Ω之间。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3050kΩ。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。'0bee26(1)()rImA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20pF0.01µF；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210pF之间。'bcrceCπ在实际应用中，考虑到高频时，的容抗较小，和它并联的基－集电阻可忽略；此外，集－射极电容可以合并到集电极回路之中，则得到简化的混合型等效电路。'bcC'obee26(1)(mA)rI0embe26Igr在实际应用中，可用简化的混合型等效电路。图2-24简化的混合型等效电路π从等效电路可以看出，输入电流分成三部分,当c、e短路时，与并联，因，故，故在此情况下可忽略不计。'bcC'beC''bcbeCCb3b2b1III'bcC'''becmoob1bebeUIgUIrcb1ocebb0IIUII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：'''becm0bebeUIgUrcb10cebb0IIUII在低频情况下，，则。高频时，，故，即高频的值低于低频值。b1bII0b1bIIo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（共射截止频率）：下降到0.707时的频率。(2)特征频率fT下降到1时的频率。(3)截止频率（共基截止频率）：下降到0.707时的频率。(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。f0f0图2-28和随频率变化的示意图3.三个频率参数之间关系、、三个频率的关系式中是一个系数，通常在0.60.9之间，随晶体管类型而异。ffTfT,fff00Tfff例如：T100MHzf100000.99则可推算出T01001MHz100ffT0100126MHz(0.8)0.80.99ff设（1）当时，此时即相当于低频的情况；（2）在的附近，开始随f增加而下降，当时，降到的70.7％；（3）当时,参数间的关系01jff,,bebe12πfCr式中讨论：ff0ffff0ff00Tffffff（定义）T0ff在实际工作中，为了不使过小，至少满足T(3~5)ff工作三、晶体管Y参数等效电路1.输入端和输出端的电流－电压关系biebreccfeboecIyUyUIyUyUiey、rey、fey、oey是描述这些电流－电压关系关系的参数，这四个参数具有导纳的量纲，故称为四端网络的导纳参数，即Y参数。图2-25晶体管Y参数电路模型4.Y参数的物理意义Cbieb0UIyU晶体管的输入导纳它说明了输入电压对输入电流的控制作用。Ccfeb0UIyUbbrec0UIyU正向传输导纳它表示输入电压对输出电流的控制作用反向传输导纳它代表晶体管输出电压对输入端的反作用。bcoec0UIyU晶体管的输出导纳它说明输出电压对输出电流的控制作用。四、混合型等效电路参数与Y参数的关系'''''bebeiebbbebej1(j)gCyrgC'''mfebbbebe1(j)gyrgC''''bcrebbbebej1(j)CyrgC'''''mbcbboebcbbbebejj1(j)CrgyCrgCπ•晶体管的混合型等效电路分析法物理概念比较清楚，对晶体管放大作用的描述较全面，各个参量基本上与频率无关。因此，这种电路可以适用于相当宽的频率范围。但该等效电路比较复杂。•Y参数等效电路是从外部来研究晶体管的作用。而且在实际中，高频放大器的谐振回路、负载阻抗和晶体管大都是并联关系的。因此，在分析放大器时，用Y参数等效电路比较适合，因为这时各并联支路的导纳可以直接相加，运算方便，此外，晶体管的Y参数可以用仪器直接测量。π•总之，混合型等效电路和Y参数等效电路是对同一对象（晶体管）两种不同的等效分析方法，各有特点，在实际中可根据具体情况选择采用哪一种方法。π2.5高频调谐放大器一、单级高频调谐放大器的电压放大倍数图2-29三级高频单调谐回路放大器1.单级调谐放大器高频等效电路图2-30单级高频单调谐回路放大器的高频等效电路是回路本身的谐振电导，是集电极c的接入系数，是负载导纳的接入系数是放大器的输出导纳，是下级放大器的输入导纳，它作为谐振回路的负载。2.单级高频调谐放大器电压放大倍数一般表示式式中是负载回路两端的导纳。0G1n2noeoeoejygCieieiejygC12feV21oeLnnyKnyYLY谐振时的电压放大倍数或注意：是回路输入输出折合到回路两端的总电导。对于图示的高频等效电路来说，它为V0K12feV0nnyKg12feV0nnyKgg2201oe2iegGngngooCC2ViCi1iUUUUnKUUUnU1co2nUUn2o2120c011NUNNnNUNnN,cLccfeioecIyUIyUyUfeiC,oeLyUUyY则o2feV'i1oeL()UnyKUnyY12feV21oeLnnyKnyY2'L1LYnY2L02ieie1j(j)jYGCngCL12feV22221oe2ie1oe2ie1()j()jnnyKngnggcncncLCCnCnCie22oe2112fe1jjVnnyKgCL12feV0nnyKg谐振时：12feV0nnyKg或oeoeoejygC令回路总电导0ie22oe21Ggngng回路总电容G0是回路本身的谐振电导，n1是集电极c的接入系数，n2是负载导纳的接入系数是放大器的输出导纳，是下级放大器的输入导纳，它作为谐振回路的负载。oeoeoejygCieieiejygC是回路输入输出折合到回路两端的总电导。它是一个很灵活的参量，要根据实际电路来求。对于图2-30的高频等效电路来说，它为：注意：g2201oe2iegGngng二、放大器的通频带V22V0L01121()1()KKQffL02Qff称为广义失谐。根据通频带定义，当=1时，得通频带为00.7L2fBfQ三、放大器的选择性为定量说明，常用矩形系数这个指标来表示。V2V010.11()KKL0.10210Qff00.1L210ffQ所以高频单调谐放大器的矩形系数为0L0.10.10.70L102102fQfKffQ