四川信息职业技术学院 文本 高频小信号放大器_高频电子技术项目二

四川信息职业技术学乾 《高颜电子技本》升品费源共享课 任务2.1高频小信号放大器 2.1.1资讯准备 任毒描逃 1,了解高频小信号放大器的功能、类型，主要性能指标 2,理解单管单调谐高频小信号放大器的电路结构及工作原理、主要性能指标的分析及测试方 法： 3.理解单管双调诺高频小信号放大器的电路结构及工作原理、主要性能指标的分析及测试方 法。 资讯指南 资讯内窗 获罩方式 1高块小信号益大的功能是什丝7有零些类型主要应用于什么地方7 2.高题小信号做大器有性能指际了 风铁资料 3.单管单调诺高频小塘号端标故大器的电路结构如何，怎样工作？ 上同： 4.直流陈和交流通留的作用导什么，怎样面出路的两淡通路？ www.grchina.com S.接入的含义及计算方法？ wwwmc21st.com 6,晶体管等效模西及具在分析小信号故大器主要忙能而际中的置用： 直问图形 7 单管须调昭离频小塘号蜡振故大器的电路结构如何。怎样工作？ 询阿相关工作人员 8.高湖小信号做大器的设计.仿真.那方法7 导学材料 一，概述 在任务11中，我们已经学习过采用调幅方式的无线广播接收机的组成方框图。这里重新列出 如图2-1-1所标。 在超外差式接收机中，高频成大器通常由一级或多级小信号谐叛成大器组成。用于前置成大天 线上感生的微脑高频电信号，因此又将其称为高频小信号谐振傲大器，具有通频带宽、增益平组、 找性放大，可调蒂等特点。在GSM、TD-SCDMA手机及数字影色电视机中，又将其称为低噪声放大 墨，用NA表示： www.scite.com.cn 1/18 《高频电子技术》精品党源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 1 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 任务 2.1 高频小信号放大器 2.1.1 资讯准备  任务描述 1．了解高频小信号放大器的功能、类型、主要性能指标； 2．理解单管单调谐高频小信号放大器的电路结构及工作原理、主要性能指标的分析及测试方 法； 3．理解单管双调谐高频小信号放大器的电路结构及工作原理、主要性能指标的分析及测试方 法。  资讯指南 资讯内容 获取方式 1．高频小信号放大器的功能是什么？有哪些类型，主要应用于什么地方？ 阅读资料 上网： www.grchina.com www.mc21st.com 查阅图书 询问相关工作人员 2．高频小信号放大器有哪些性能指标？ 3．单管单调谐高频小信号谐振放大器的电路结构如何，怎样工作？ 4．直流通路和交流通路的作用是什么，怎样画出电路的两类通路？ 5．接入系数的含义及计算方法？ 6．晶体管等效模型及其在分析小信号放大器主要性能指标中的应用。 7．单管双调谐高频小信号谐振放大器的电路结构如何，怎样工作？ 8．高频小信号放大器的设计、仿真、测试方法？  导学材料 一、概述 在任务 1-1 中，我们已经学习过采用调幅方式的无线广播接收机的组成方框图，这里重新列出 如图 2-1-1 所示。 在超外差式接收机中，高频放大器通常由一级或多级小信号谐振放大器组成，用于前置放大天 线上感生的微弱高频电信号，因此又将其称为高频小信号谐振放大器，具有通频带宽、增益平坦、 线性放大、可调谐等特点。在 GSM、TD-SCDMA 手机及数字彩色电视机中，又将其称为低噪声放大 器，用 LNA 表示

四川信息职业技家学院 《高频电子技术》将品贵源共享漂 中大检被剂卢湖蚊大- 半地琴落恩 图21-1采用调幅方式的无线广增接收机的超成方粗图 1.高颜小信号枚大器的功能 所谓“高频，是指被成大信号的顿率在数百千林兹至数百兆林盐：所谓“小信号”，是指放大 器输入信号小（通常振幅在200V以下），可以认为政大器的品体管（或场效应管）是在线性范围 内工作，因此可将其视为线性元件，在分析电路时将其等效为二端口网路。 救大 电郑 图2--2高频小信号被大器输入输出技形录意图 高顿小信号放大器的功能是实现对微到高顾信号进行不失真地放大。从能量转换角度看，敏大 是指利用高顾微弱信号去控制放大电路，将直流能量转换为高颜交流能量：而从信号频诗角度看， 放大器输入信号频讲与放大后输出信号的频谱是完全相月的，如图212所示，战大后信号幅度增 加，但圆期并没有变。 2,高频小信号故大器的分类 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，依据不同的标准，可得表211所示的分类 列表。 由各种滤被器（如LC集中进择性滤波器、石英品体滤波器、声表面波滤波器、陶瓷浅波器等） 和阻容放大器组成非调藤的各种窄带和宽带放大器，因其结构简单，性能良好，又能集成化，已被 广泛应用。本章重点讨论品体管单级窄带谐服放大墨。 表21-1高须小售号故大器的分类 分类标准 主要类型 说明 晶品体管、场效应 器件 管、集成电故 大器 www.scitc.com.cn 2/18 《高颜电子技术》精品货源共享课建授项目组

www.scitc.com.cn 2 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 图 2-1-1 采用调幅方式的无线广播接收机的组成方框图 1．高频小信号放大器的功能 所谓“高频”，是指被放大信号的频率在数百千赫兹至数百兆赫兹；所谓“小信号”，是指放大 器输入信号小（通常振幅在 200mV 以下），可以认为放大器的晶体管（或场效应管）是在线性范围 内工作，因此可将其视为线性元件，在分析电路时将其等效为二端口网络。 图 2-1-2 高频小信号放大器输入/输出波形示意图 高频小信号放大器的功能是实现对微弱高频信号进行不失真地放大。从能量转换角度看，放大 是指利用高频微弱信号去控制放大电路，将直流能量转换为高频交流能量；而从信号频谱角度看， 放大器输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是完全相同的，如图 2-1-2 所示，放大后信号幅度增 加，但周期并没有变。 2．高频小信号放大器的分类 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，依据不同的标准，可得表 2-1-1 所示的分类 列表。 由各种滤波器（如 LC 集中选择性滤波器、石英晶体滤波器、声表面波滤波器、陶瓷滤波器等） 和阻容放大器组成非调谐的各种窄带和宽带放大器，因其结构简单，性能良好，又能集成化，已被 广泛应用。本章重点讨论晶体管单级窄带谐振放大器。 表 2-1-1 高频小信号放大器的分类 分类标准 主要类型 说明 器件 晶体管、场效应 管、集成电路放 大器

四川信息职业技求学乾 《高颜电手技本》籍品贵源共享漂 频带宽窄是霜相对频带的大小，即通顷带与其中心频率 宽带放大器 通频带 的比值.宽带放大器的相对頓带较宽往往在01以上)。 和窄带放大选 窄带放大器的相对频带较窄（往往小到0.01】 所谓谐振放大器，就是采用谐振回路(LC串并联谐振回 路及精合回路)作负载的故大器。根据谐振回路的特性， 谐氨放大器 负髯性质 落振放大器对于靠近谐振顿率的信号，有救大的增益： 和非落振故大器 对于远离诺振频的信号，蜡益迅速下择，所以，谐振 放大器不仅有放大作用而且也起着诚波或选的作用， 单级放大器 电路形式 和多级放大婴 3.高频小信号枚大器的主委性能指标 (1)电压增益与功率增益 电压增益A等于故大器输出电压心，与输入电压心，之比，即 0 A.=U, 211 若以分贝表示，有 4(d调=20g1A上20g1号 2-1-2刘 在使用高频小信号灌振放大器时，一般将放大器调谐在有用信号的中心频率%上，此时放大器 的电压增益将达到最大值，称为谐振电压增益，用A,表示，用于衡量收大器对有用信号的放大能 力，所谓“调谐放大器，是指放大器的集电极负载为调诺国路（如汇调诺国路），这种傲大器对谐 顾率后的信号具有最强的放大作用.面对其它颜半远离后的信号，皮大作用很差。 功率增盒A,等于放大器输出功半P与输入功率P之比，即 4-号 213 若以分见表示，有 www.scite.com.cn 3/18 《高频电子技术》精品蜜源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 3 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 通频带 宽带放大器 和窄带放大器 频带宽窄是指相对频带的大小，即通频带与其中心频率 的比值。宽带放大器的相对频带较宽（往往在 0.1 以上）， 窄带放大器的相对频带较窄（往往小到 0.01）。 负载性质 谐振放大器 和非谐振放大器 所谓谐振放大器，就是采用谐振回路（LC 串并联谐振回 路及耦合回路）作负载的放大器。根据谐振回路的特性， 谐振放大器对于靠近谐振频率的信号，有较大的增益； 对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。所以，谐振 放大器不仅有放大作用，而且也起着滤波或选频的作用。 电路形式 单级放大器 和多级放大器 3．高频小信号放大器的主要性能指标 (1)电压增益与功率增益 电压增益 Au  等于放大器输出电压 Uo  与输入电压 Ui  之比，即 i o u U U A    = (2-1-1) 若以分贝表示，有 ( ) 20lg | | 20lg | | i o u u U U A dB A    = = (2-1-2) 在使用高频小信号谐振放大器时，一般将放大器调谐在有用信号的中心频率 f0 上，此时放大器 的电压增益将达到最大值，称为谐振电压增益，用 Au0  表示，用于衡量放大器对有用信号的放大能 力。所谓“调谐”放大器，是指放大器的集电极负载为调谐回路（如 LC 调谐回路），这种放大器对谐 振频率 f0 的信号具有最强的放大作用．而对其它频率远离 f0 的信号，放大作用很差。 功率增益 Ap 等于放大器输出功率 Po 与输入功率 Pi 之比，即 i o p P P A = (2-1-3) 若以分贝表示，有

四川信息职业技术学乾 《高颜电子技求》升品费源共享课 4国-1os号 2-14 (2)通顿带 通频带的定义是成大器的电压增益下降到最大值的/、互（约0.07）倍时，所对应的频带宽度： 通顿带常用人w表示，并取w2A5a7(如图213所示).2A5也称为3分贝带宽。 0. 玉2-1-3高颅小信号技大8的请疑带 由于高领小信号放大器一般用干接收机前置政大具有一定频带宽度的己调制信号，所以放大器 必须要求有一定的通领带，以便让信号中的有用须语分量通过。 与谐叛回路相同，放大器通频带决定于回路的形式和等效品质因数Q。并且通频带愈宽。放大 器的增益愈小，即增益和通频带是相互矛盾的。北外，多级故大器的总通频带随着级数的增加而变 窄。 (3)选译性 从各种不同频率信号（含有用信号和无用干扰信号》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，用矩形系数K和抑制比d,来表征。 ①形系数K 理组的频带放大器应该对通频带内的频请分量有相同的故大能力，而对通频带以外的频语分量 光全抑制。即不予放大。所以，理想的频带放大器的频率响应曲线应是矩形，如图2-14虚线所示。 但是，实际傲大器的频率响应曲线与矩形有较大的差异，如图214实线所示， 为了表示实际曲线形状接近理想矩形的程度，引入“矩形系数”，用化：或化®表示，其定义 分别为 Krai= 2: 2a时 2-15 24ooL k,e1”2Wa 21周 式中，2听m表示政大器的通顾带：2A听：、2A听1分别为皮大器电压增擅下降至最大值的0.1 和Q.01倍时所对应的带宽。显然。K金接近于1，放大器的这择性越好。 www.scite.com.cn 4/18 《高频电子技术》精品党源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 4 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 i o p P P A (dB) =10lg (2-1-4) (2)通频带 通频带的定义是放大器的电压增益下降到最大值的 1/ 2 （约 0.707）倍时，所对应的频带宽度。 通频带常用 fbW表示，并取 fbW=2Δf0.707（如图 2-1-3 所示）。2Δf0.707 也称为 3 分贝带宽。 2Δf f f 0 1 0 0.7 0.7 Ap 2Δf 0 f f 0 1 0 Ap 0.7 1 0.5 2 Au . Au . 0 图 2-1-3 高频小信号放大器的通频带 由于高频小信号放大器一般用于接收机前置放大具有一定频带宽度的已调制信号，所以放大器 必须要求有一定的通频带，以便让信号中的有用频谱分量通过。 与谐振回路相同，放大器通频带决定于回路的形式和等效品质因数 QL，并且通频带愈宽，放大 器的增益愈小，即增益和通频带是相互矛盾的。此外，多级放大器的总通频带随着级数的增加而变 窄。 (3)选择性 从各种不同频率信号（含有用信号和无用干扰信号）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，用矩形系数 Kr和抑制比 dn来表征。 ①矩形系数 Kr 理想的频带放大器应该对通频带内的频谱分量有相同的放大能力，而对通频带以外的频谱分量 完全抑制，即不予放大。所以，理想的频带放大器的频率响应曲线应是矩形，如图 2-1-4 虚线所示。 但是，实际放大器的频率响应曲线与矩形有较大的差异，如图 2-1-4 实线所示。 为了表示实际曲线形状接近理想矩形的程度，引入“矩形系数”，用 Kr0.1 或 Kr0.01 表示，其定义 分别为 0.707 0.1 0.1 2 2 f f kr   = (2-1-5) 0.707 0.01 0.01 2 2 f f kr   = (2-1-6) 式中，2Δf0.707 表示放大器的通频带；2Δf0.1 、2Δf0.01 分别为放大器电压增益下降至最大值的 0.1 和 0.01 倍时所对应的带宽。显然，Kr愈接近于 1，放大器的选择性越好

四川信息职业技孝李院 《高频电子技本》将品费豫共享藤 0. 24 图2-4故大器的原率响应由线 ②帅制比4 抑制比成表示放大器对频率为人。的干扰信号的即制能力，其定义为 制 21-7刀 式中，A为放大器对顾半无的干扰信号的电压增益，A为放大器工作在谐叛频半后（有用信号中 心频率)时的谐振电压增益。显然，邦制比d,值越大，放大器的这择性越好。 AAl fe fo 图2-1-5植大隔对元的抑制能力 (4)工作稳定性 工作杨定性是指做大器的直流偏置（工作电题电压）入，品体管参数、电路元件参数等发生变化 时，款大器主要性能的稳定程度。一最的不稳定现象是增益变化、中心频率偏移、通频带变化、选 择性变化等。不稳定状态的极端情况是放大器自激。以政使放大器完全不能工作， 为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，如限制多级故大器的单级增盒、选择内反馈小的品 体管、应用中和或失配方法等。 (5)噪声系数M 做大器在工作时不但要受到外界无用信号的干扰外，放大器本身也会产生无用信号，即所谓的 堡声，它是由于放大器中的元器作内部载流子的不规则运动而引起的。对于做大器米说。总是希星 放大器本身产生的噪声越小越好。 噪声系数M,用于表狂放大墨的抗噪声性能的好坏，其定义为 PP输入信隆比 X,“户锦出装西 218 若以分贝表示，有 www.scitc.com.cn 5/18 《高频电子技术》精品赏源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 5 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 2Δf f 1 0.1 0.7 0.7 2Δf 0.1 理想 实际 Au . Au . 0 0 图 2-1-4 放大器的频率响应曲线 ②抑制比 dn 抑制比 dn表示放大器对频率为 fn的干扰信号的抑制能力，其定义为 | | | | un uo n A A d   = (2-1-7) 式中， Aun  为放大器对频率 fn的干扰信号的电压增益， Auo  为放大器工作在谐振频率 f0（有用信号中 心频率）时的谐振电压增益。显然，抑制比 dn值越大，放大器的选择性越好。 f f 0 f n A . Au . 0 Au . n O 图 2-1-5 放大器对 fn的抑制能力 (4)工作稳定性 工作稳定性是指放大器的直流偏置（工作电源电压）、晶体管参数、电路元件参数等发生变化 时，放大器主要性能的稳定程度。一般的不稳定现象是增益变化、中心频率偏移、通频带变化、选 择性变化等。不稳定状态的极端情况是放大器自激，以致使放大器完全不能工作。 为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，如限制多级放大器的单级增益、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 NF 放大器在工作时不但要受到外界无用信号的干扰外，放大器本身也会产生无用信号，即所谓的 噪声，它是由于放大器中的元器件内部载流子的不规则运动而引起的。对于放大器来说，总是希望 放大器本身产生的噪声越小越好。 噪声系数 NF用于表征放大器的抗噪声性能的好坏，其定义为 ( ) ( ) 输出信噪比 输入信噪比 so no si ni F P P P P N = (2-1-8) 若以分贝表示，有

四川信息职业技求学乾 《高颜电手技本》籍品贵源共享漂 V()-lok PP输A信嘤比， 么优（南出后 21-9 最然，壁声系数面大于1，并且噪声系数越小（即M,越接近1》，做大馨的抗噪声性能越好。在 多缓成大器中，第一二缓的限声对整个放大器的抗噪声性能影响最大，因此要尽量减小它们的噪声 系数。 二、单管单调谐高频小信号故大器 诺振放大器就是采用诺振回路作负载的放大器，它不仅能成大信号，还具有选顾、滤波作用， 因而广泛应用于广播，电视，通信、雷达等接收设备中。 小信号调谐放大器的种类根多，按诺振国路区分，有单测谐放大器、双调谐放大器和参差调诺 放大器：按品体管连接方法区分，有共基极、共集电极、共发射极调谐等等。本节主要讲述单管单 调诺（仅含一个心谐振回路）放大器的工作原理和性能分析。 1.基本电路与工作原理 单调蒂放大器的基本电路如图216所示，它是由共发射极组态的品体管和并联诺振同路组成。 图2一1-6单调谐故大器的基本电施 图中，凡1，凡，R,组成稳定静态工作点的分压式偏置电路，它们内品体管V一起构成共发射 极放大墨：G,C为高频旁路电容：电感L和电容C构成并联谐振回路，用作故大墨的集电极负载： 变压器了，Ta为放大器的输入输出据合元件， 做大器的实际负载Z通过变压器，以部分接入方式接入放大器集电极，这样接入的原因有三： ①如果三极管的输出与输入导钠直接并接于透振国路两端，将使回路Q值降低，增益下降。②当电 路的分布参数和直流偏置发生变化时。将引起诺根频率的变化，采用部分接入法可减小这种变化， 提高稳定性。网使放大器的前后领匹配， 电路的工作原理可用下述信号流程示意：高频信号电压验→非极电压一→基授 电流。普用→集电授电流女一业→回路游叛电压位负找电流在负我 上产生较大的高频信号电压， 2.静态分析 静态分析用于确定故大器的静态工作点，合理的静态工作点将有助于减小放大器的非线性失 真、提高稳定性。静态分析时，可首先西出放大器的直流通路，然后计算参数a、,a: www.scite.com.cn 6/18 《高频电子技术》精品魔题共享果建设项目组

www.scitc.com.cn 6 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 ( ) ( ) ( ) ( ) 10lg dB P P P P N dB so no si ni F 输出信噪比 输入信噪比 = (2-1-9) 显然，噪声系数恒大于 1，并且噪声系数越小（即 NF越接近 1），放大器的抗噪声性能越好。在 多级放大器中，第一二级的噪声对整个放大器的抗噪声性能影响最大，因此要尽量减小它们的噪声 系数。 二、单管单调谐高频小信号放大器 谐振放大器就是采用谐振回路作负载的放大器，它不仅能放大信号，还具有选频、滤波作用， 因而广泛应用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中。 小信号调谐放大器的种类很多，按谐振回路区分，有单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐 放大器；按晶体管连接方法区分，有共基极、共集电极、共发射极调谐等等。本节主要讲述单管单 调谐（仅含一个 LC 谐振回路）放大器的工作原理和性能分析。 1．基本电路与工作原理 单调谐放大器的基本电路如图 2-1-6 所示，它是由共发射极组态的晶体管和并联谐振回路组成。 R R R C C C C V V +Vcc b 1 b 2 e e 1 2 3 4 5 L Z T U Tr 1 b i r 2 L Uo Ui Uo L L Z 1 2 3 4 5 (a) (b) · · · · 图 2-1-6 单调谐放大器的基本电路 图中，Rb1、Rb2、Re 组成稳定静态工作点的分压式偏置电路，它们与晶体管 V 一起构成共发射 极放大器；Cb、Ce 为高频旁路电容；电感 L 和电容 C 构成并联谐振回路，用作放大器的集电极负载； 变压器 Tr1、Tr2 为放大器的输入输出耦合元件。 放大器的实际负载 ZL通过变压器，以部分接入方式接入放大器集电极，这样接入的原因有三： ①如果三极管的输出与输入导纳直接并接于谐振回路两端，将使回路 Q 值降低，增益下降。②当电 路的分布参数和直流偏置发生变化时，将引起谐振频率的变化，采用部分接入法可减小这种变化， 提高稳定性。③使放大器的前后级匹配。 电路的工作原理可用下述信号流程示意：高频信号电压 ⎯T⎯r1互感耦合 ⎯⎯→ 基极电压 ⎯管子⎯be⎯结→ 基极 电流 iB ⎯管子放大作用 ⎯⎯ ⎯→ 集电极电流 iC ⎯LC⎯谐振回路选频 ⎯⎯ ⎯→ 回路谐振电压 ⎯T⎯r 2互感耦合 ⎯⎯→ 负载电流 iL在负载 上产生较大的高频信号电压。 2．静态分析 静态分析用于确定放大器的静态工作点，合理的静态工作点将有助于减小放大器的非线性失 真、提高稳定性。静态分析时，可首先画出放大器的直流通路，然后计算参数 IBQ、ICQ、UCEQ

A四川信息职业技术学乾 《高额电于技云》拜品费源共享评 单调蒂高顿小信号放大器的直流通路如图217所示， 图2~-7单调诺故大器的直流通路 对于电容墨G,C,根据隔直通交的特点。可认为对直蓬信号开路：对于变压器Ta的次级找 圈，根据电感隔交通直的特点。可认为对直流信号短路：而对于变压器T:的初级线圈（与电容C 组成的谐叛回路。一服不根据电容“隔直通交”和电感“隔交通直”处理，而将其等效为集电极损 耗电阳Re: 由图217可得 Ung Ri:ARu Rs:Woc Ito=(Uag-Un)/R. 对于硅管而言，一最取值0,7V:而对于铅管而言，一殿取植0,2V。 Ico =Iso 21-10 1ag =1m1+B) 2-1-11 Ucso Voc -lcgRc 1ngR,*Vec-loo(Re+R.) 2-1121 3.动商分析 (1)等效电路及其简化 单调单调谐放大电路的交流通路如图218所示。对于旁路电容和期合电容，一般按“隔直通 交”处理：对于普通电感减高频拒流圈，则按“隔交通直”处理。但是，对于电感，电容C组成 的蒂振目路，由于其谐氨特性，不隆按上述原则处理，一般先保留不变：而对于直蓬电压源，则作 直接对地短路处理。由于品体管工作频率高，故不能略输出电容C,和输入电容C· 图2-1-。单调诺故大器的交流通路 由图2-1-8可知，备体管和负载乙均是部分接入C谐振回路，其中晶体管和负载的找入系数A www.scitc.com.cn 7/18 《高频电子技术》精品宽源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 7 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 单调谐高频小信号放大器的直流通路如图 2-1-7 所示。 图 2-1-7 单调谐放大器的直流通路 对于电容器 Cb、Ce，根据“隔直通交”的特点，可认为对直流信号开路；对于变压器 Tr1 的次级线 圈，根据电感“隔交通直”的特点，可认为对直流信号短路；而对于变压器 Tr2 的初级线圈 L 与电容 C 组成的谐振回路，一般不根据电容“隔直通交”和电感“隔交通直”处理，而将其等效为集电极损 耗电阻 RC。 由图 2-1-7 可得 UBQ Rb Rb Rb VCC /( ) = 2 1 + 2 EQ UBQ UBE Re I = ( − )/ 对于硅管而言，UBE一般取值 0.7V；而对于锗管而言，UBE一般取值 0.2V。 CQ EQ I  I (2-1-10) = /(1+ ) BQ EQ I I (2-1-11) ( ) CEQ CC CQ C EQ e CC CQ RC Re U =V − I R − I R V − I + (2-1-12) 3．动态分析 (1)等效电路及其简化 单调单调谐放大电路的交流通路如图 2-1-8 所示。对于旁路电容和耦合电容，一般按“隔直通 交”处理；对于普通电感或高频扼流圈，则按“隔交通直”处理。但是，对于电感 L、电容 C 组成 的谐振回路，由于其谐振特性，不能按上述原则处理，一般先保留不变；而对于直流电压源，则作 直接对地短路处理。由于晶体管工作频率高，故不能忽略输出电容 Coe 和输入电容 Cie。 R R R C C C C V V +Vcc b1 b2 e e 1 2 3 4 5 L Z T U Tr 1 b i r 2 L Uo Ui Uo L L Z 1 2 3 4 5 (a) (b) · · · · 图 2-1-8 单调谐放大器的交流通路 由图 2-1-8 可知，晶体管和负载 ZL均是部分接入 LC 谐振回路，其中晶体管和负载的接入系数 P1

A四川信息职业技孝学院 《高频电子技术》将品贵源共享课 和马分别为 P=N/Nn 2-1-131 P:=Nas/Nn 2-1-1周 为了便于计算，雷违一步将交流通路简化为图219所示的Y参数等效电路。 de) 图19单调落故大器的￥参数等效中路及其黄化 图2-1)中，V表示晶体管的正向传输导钠，.表示放大器的输出导销，为方便计算，可将 其等效为图219所示的输出电导g.和输出电容C的并联形式，并且有 Yoe =gue+joCse 2-1-15 式中，四表示放大器输入信号的角频率。 根据部分接入的特点，可将图219b时进一步化简为图21以小，并且有 ,=P以，=PY0 2-1-1同 g=Pig Cu=PC 2-1-171 g-Bg·C2-BC 2-1-18 对于图219到所示电路，有总电导 Bx■B+g:+g■Rg+月g+g0 2-1-19 www.scitc.com.cn 8/18 《高频电子技术》精品赏源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 8 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 和 P2 分别为 1 12 13 P = N / N (2-1-13) 2 45 13 P = N / N (2-1-14) 为了便于计算，需进一步将交流通路简化为图 2-1-9 所示的 Y 参数等效电路。 b e be ie c oe L C U · Y Y 1 2 3 4 5 oe oe L U · o L C C g 1 2 3 4 5 Y g ' C' L C g g ' C ' oe oe P L L 1 3 (a) (b) (c) U · o U ' · o YL fe be Y U · fe be Y U · p Y fe be U · 1 I 's b . e be ie c oe L C U · Y Y 1 2 3 4 5 oe oe L U · o L C C g 1 2 3 4 5 Y g ' C' L C g g ' C ' oe oe P L L 1 3 (a) (b) (c) U · o U ' · o YL fe be Y U · fe be Y U · p Y fe be U · 1 I ' s . b e be ie c oe L C U · Y Y 1 2 3 4 5 oe oe L U · o L C C g 1 2 3 4 5 Y g ' C' L C g g ' C ' oe oe P L L 1 3 (a) (b) (c) U · o U ' · o YL fe be Y U · fe be Y U · p Y fe be U · 1 I 's . 图 2-1-9 单调谐放大器的 Y 参数等效电路及其简化 图 2-1-9(a)中，Yfe 表示晶体管的正向传输导纳；Yoe 表示放大器的输出导纳，为方便计算，可将 其等效为图 2-1-9(b)所示的输出电导 goe 和输出电容 Coe 的并联形式，并且有 oe oe Coe Y = g + j (2-1-15) 式中，  表示放大器输入信号的角频率。 根据部分接入的特点，可将图 2-1-9(b)进一步化简为图 2-1-9(c)，并且有 s s PYfeUbe I PI    1 1 ' = = (2-1-16) goe P goe 2 1 ' = ，Coe P Coe 2 1 ' = (2-1-17) g L P g L 2 2 ' = ，CL P CL 2 2 ' = (2-1-18) 对于图 2-1-9(c)所示电路，有总电导 0 2 2 2 1 ' ' g = goe + gL + go = P goe + P gL + g (2-1-19)

四川信息职业技求学乾 《高颜电手技本》籍品贵源共享漂 式中，。为C并联回路的谐振电导，而电路的总电容 Cx=C+C+C=RC+RC+C 2-1-20 因此，电路的总导钠 名=&+joC+ 2-1-211 jo. 输出电压 0.= 2-1-22划 (2)放大器的主要性能指标 ①电压增益和功率增益 由公式211]可得，电压增益 A元 PPYe 2-1-23 8:+jaC:+ 1 放大器诺振时，0C+】 =0,游振电压增益为 L A== RPY 21-24 8: Pg+乃g:+g0 由公式2-13引可得。功率增益 B U: A■ 2-1-25 P U ②通频带 根据前述，可得 2-1-2 由通频带定义可知，当引 √2 时，得 f.-2Wa,- 2-127刀 ③选择性 www.scite.com.cn 9/18 《高频电子技术》精品蜜源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 9 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 式中，go 为 LC 并联回路的谐振电导。而电路的总电容 C = Coe +CL +C = P Coe + P CL +C 2 2 2 1 ' ' (2-1-20) 因此，电路的总导纳 j L Y g j C   1  =  +  + (2-1-21) 输出电压   − = = − = Y PY U Y I P U U be o S fe o . 1 ' . 2 . ' . (2-1-22) (2)放大器的主要性能指标 ①电压增益和功率增益 由公式(2-1-1)可得，电压增益 j L g j C PPY Y PPY U PU U U A f e f e be o be o u   1 1 2 1 2 ' 2 + + = − − = = =         (2-1-23) 放大器谐振时， 0 1  + = j L j C   ，谐振电压增益为 0 2 2 2 1 1 2 1 2 P g P g g PPY g PPY A oe L fe fe uo + + = − = −   (2-1-24) 由公式(2-1-3)可得，功率增益 2 2 2 uo i o i o po A U U P P A = = = (2-1-25) ②通频带 根据前述，可得 2 2 1 1 | |          + = o L uo u f Q f A A   (2-1-26) 由通频带定义可知，当 2 1 | |= uo u A A   时，得 L o bw Q f f = 2f 0.7 = (2-1-27) ③选择性

C四川信息职业技术学院 《高颜电子技本》升品费源共享评 时，得 10 24ya,=02-1 2-1-28 0. -2兴.i099521 2-1-29 2Mf07 可见，单调谐放大器的矩形系数远大于1，所以其选择性比较差。 三，单管双调谐高顿小信号故大器 双调蒂网略放大器具有较好的选择性、较宽的通顾带，并能效好的解决增盈与通频带之间的矛 盾，因面它被广泛地用于高增益、宽颠带、选择性要求高的场合，但双调遗回路放大器调整较为困 难。双调蒂据合回路有电容属合和互感据合两种类型，这里只讨论后者。 1。双调谐属合回路的基本样性 互糯合调藩回路如图21-10所示，1C与【1G组成的双调谐蠕合回路，谐振频率 6=、 (其中LLl,G=C3=C） 2-1-30 VLC 图2-1-10互8精合调W回路 初、次级目格之间的糯合系数 = M 2-1-31 VLL 定文耦合因数 1=kQ0 213划 式中，Q为空载品质因数：户1称为临界糯合状态，而>1、心1分别称为强属合和弱捐合状态， 根据据合回路理论可推出 20 a=- 2-1-33 m0+-y+45 式中，￡为一般失谐，当60、P1时2取得最大值2 www.scitc.com.cn 10/18 《高频电子找术》精品货源共享课建设项目组

www.scitc.com.cn 10 / 18 《高频电子技术》精品资源共享课建设项目组 《高频电子技术》精品资源共享课 当 10 1 2 1 1 | | 0.1 =        + = o L uo u f f Q A A   时，得 L o Q f 2 f 10 1 2  0.1 = − (2-1-28) 10 1 9.95 1 2 2 2 0.7 0.1 0.1 = −     = f f kr (2-1-29) 可见，单调谐放大器的矩形系数远大于 1，所以其选择性比较差。 三、单管双调谐高频小信号放大器 双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能效好的解决增益与通频带之间的矛 盾，因而它被广泛地用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合，但双调谐回路放大器调整较为困 难。双调谐耦合回路有电容耦合和互感耦合两种类型，这里只讨论后者。 1．双调谐耦合回路的基本特性 互感耦合调谐回路如图 2-1-10 所示，L1C1 与 L2C2 组成的双调谐耦合回路，谐振频率 LC f 2 1 0 = （其中 L1=L2=L，C1=C2=C） (2-1-30) R L L C C R M 1 2 1 2 s fm I 1 i2 图 2-1-10 互感耦合调谐回路 初、次级回路之间的耦合系数 L1L2 M k = (2-1-31) 定义耦合因数 η =kQ0 (2-1-32) 式中，Q0 为空载品质因数；η=1 称为临界耦合状态，而 η>1、η<1 分别称为强耦合和弱耦合状态， 根据耦合回路理论可推出 2 2 2 2 2max 2 (1 ) 4 2      + − + = = I I (2-1-33) 式中，ξ 为一般失谐，当 ξ=0、η=1 时 I2 取得最大值 I2max