第二章高频小信号放大器 本章重点: 高频小信号谐振放大器的工作原理及性 能指标计算。 难点:谐振放大器的性能分析
第二章 高频小信号放大器 本章重点: 高频小信号谐振放大器的工作原理及性 能指标计算。 难 点:谐振放大器的性能分析
2.1概述 、高频放大器的作用与分类 高频放大器的作用:放大高频信号。 工作频率范围:(300k-300M)Hz 高频放大器的分类 1、按信号大小分: 高频功率放大器,(大信号,通常用于发射机中) 科学习工学 高频小信号放大器(接收机前端的主要部分) 2、按负载分 谐振放大器:LC谐振回路作负载。 非谐振放大器:以传输线变压器作负载 2.1
2.1 概述 一、高频放大器的作用与分类 高频放大器的分类 1、按信号大小分: 高频功率放大器,(大信号,通常用于发射机中); 高频小信号放大器(接收机前端的主要部分); 2.1 高频放大器的作用:放大高频信号。 工作频率范围:(300K-300M)Hz 。 2、按负载分 谐 振 放大器:LC谐振回路作负载。 非谐振放大器:以传输线变压器作负载
高频小信号放大器: 用以放大微弱的高频小信号。 按负载性质分: 1.小信号调谐放大器:用LC谐振回路作负载。 又可分为谐振放大器(频率可调,主要做高频放大 级,接收天线后第一级放大器)和中频(频带)放大 器(频率固定的中放电路); 2.集中选频放大器:用集中选择性滤浪器做负载。 二按带宽分: 1窄频带放大器:窄带放大器用LC谐振回路或集中 选频滤波器做负载,具有放大、选频的功能。其中心 E频率在(几百几百M)Hz范围内,频带宽度约(几 几十M)Hz。 2宽带放大器:用纯阻或变压器做负载,带宽较宽 越(几M~几百M)Hz
高频小信号放大器: 用以放大微弱的高频小信号。 一.按负载性质分: 1. 小信号调谐放大器:用LC谐振回路作负载。 又可分为谐振放大器(频率可调,主要做高频放大 级,接收天线后第一级放大器)和中频(频带)放大 器(频率固定的中放电路); 2. 集中选频放大器:用集中选择性滤波器做负载。 二.按带宽分: 1.窄频带放大器:窄带放大器用LC谐振回路或集中 选频滤波器做负载,具有放大、选频的功能。其中心 频率在(几百-几百M)Hz范围内,频带宽度约(几~ 几十M)Hz。 2.宽带放大器:用纯阻或变压器做负载,带宽较宽, 越(几M~几百M)Hz
2.1.1高频小信号调谐放大器的主要 质量指标 1、增益 (1)电压放大倍数A 男 或电压增益20lg4=201gdB 方(2)功率放大倍数 或功率增益10lgA=10lg2ndB 2.1.1
2.1.1 高频小信号调谐放大器的主要 质量指标 1、增益 (1) 电压放大倍数 o i V A V = 或 电压增益 20lg 20lg dB o i V A V = (2)功率放大倍数 o p i p A p = 或 功率增益 10lg 10lg o p i p A dB p = 2.1.1
对高频小信号放大器的要求是在中心频率∫处及带宽 内,有足够大的电压增益A,,而在其它频率处增益减小 如图21.1所示 A 变科 07074-- +△→; BW 0.] BWo 工性学 46 图21.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线 2.11
,而在其它频率处增益减小, f 0 处及带宽 A 对高频小信号放大器的要求是在中心频率 内,有足够大的电压增益 如图2.1.1所示。 图2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线 2.1.1
2.通频带BW2 通频带也称为3dB带宽:指放大电路的电压增益比中 心频率/处的增益下降3dB时的上、下限频率之间的频带, 用表示,如图21.1所示 BW07=f2-f1=24o7 男 A 且随级数的增加 带宽赵0 Af 宽BW2也各 不相 BWV 07 0.] WAr BW 图21.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线 2.11
2.通频带 BW0.7 通频带也称为3dB带宽:指放大电路的电压增益比中 心频率 处的增益下降3dB时的上、下限频率之间的频带, 用 表示,如图2.1.1所示。 0 f BW f f f 0.7 2 1 0.7 = − = 2 BW0.7 Q BW0.7 决定于负载回路 值及形式;且随级数的增加 带宽越来越窄。同时用途不同, 要求的带宽 也各 不相同。如 中波广播: BW0.7 =(6~8)KHz 电视信号: =6MHz 2.1.1 BW0.7 图2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线 BW0.7
3、选择性 表示放大电路从各种干扰信号中选择有用信号,抑制 干扰信号的能力,等于在中心频率上的电压放大 倍数A与偏离/为处的放大倍数A的比值,即 A 0 同学习工性学一 707A 显然,S值越大表 BWy 0.]A i BWal-- 46 图21.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线 2.1.1
3、选择性 0 f 表示放大电路从各种干扰信号中选择有用信号,抑制 干扰信号的能力,等于在中心频率 上的电压放大 A0 0 f f 倍数 与偏离 为 处的放大倍数 An 的比值,即 0 n A S A = 显然,S值越大表明电路的选择性越好。 2.1.1 图2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线
实际中,也可用矩形系数来衡量放大器的频率特性与 理想矩形的接近程度。 矩形系数定义为K0 BWe BW 0.7 式中B1为放大日 A 失谐(偏离)宽 同学习工性学一 0707A 0 理想情况下, BWo.7 i WAi 0.1 f46 图2.1.1调谐放大器电压增益的频率特性曲线
实际中,也可用矩形系数来衡量放大器的频率特性与 理想矩形的接近程度。 矩形系数定义为 0.1 0.1 0.7 r BW K BW = 式中 BW0.1 为放大电路增益下降到最大值的0.1时的 0 失谐(偏离 f )宽度。如图2.1.1所示。 理想情况下,选频特性应为矩形,即 0.1 1 K r = 图2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线
4.工作稳定 性 指放大器的工作状态,晶体管参数,电路元件 参数等发生可能变化时,其主要质量指标的稳定程度。 a放大器的不稳定现象表现为增益A的变化,中心频率 男 的偏移,通频带BW变窄,谐振曲线变形等,其极限 学习工学 状态是放大器产生自激。 2.11
4.工作稳定 性 指放大器的工作状态,晶体管参数,电路元件 A0 0 f BW0.7 放大器的不稳定现象表现为增益 的变化,中心频率 的偏移,通频带 变窄,谐振曲线变形等,其极限 状态是放大器产生自激。 参数等发生可能变化时,其主要质量指标的稳定程度。 2.1.1
5.噪声系数 表征信号经放大后,信噪比变坏的程度。 噪声系数的定义是放大器的输入信噪比(输入端的信号 功率与噪声功率之比)与输出信噪比之比,即 pole 男 N通常是大于1的,N越接近于1,放大器的输出 声越小 放大器中产生噪声的原因有放大器本身产生的噪声。 在多级级联的放大器中,前一、二级放大器的噪声对整 个放大器的噪声起决定作用。为了减少放大器的内部噪 声,在设计与制作时应当采用低噪声管,正确的选择工 作点电流,选用合适的电路等。 2.1.1
5.噪声系数 表征信号经放大后,信噪比变坏的程度。 噪声系数的定义是放大器的输入信噪比(输入端的信号 功率与噪声功率之比)与输出信噪比之比,即 si ni F so no p p N p p = NF 通常是大于1的, NF 越接近于1,放大器的输出 噪声越小。 放大器中产生噪声的原因有放大器本身产生的噪声。 在多级级联的放大器中,前一、二级放大器的噪声对整 个放大器的噪声起决定作用。为了减少放大器的内部噪 声,在设计与制作时应当采用低噪声管,正确的选择工 作点电流,选用合适的电路等。 2.1.1