高频小信号放大电路
15页1、山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)1 项目一 高频小信号放大器主要内容: 基础知识 模块介绍 项目训练1、基础知识1.1 高频小信号放大器的概念及分类1、高频小信号放大器概念放大高频小信号(中心频率在几百千赫兹到几百兆赫兹)的放大器称为高频小信号放大器。2、高频小信号放大器分类根据工作频带的宽窄不同,高频小信号放大器分为宽带型和窄带型两大类。所谓频带的宽窄指的是相对频带,而不是绝对频带,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,本项目主要介绍小信号谐振放大器。1.2 宽带放大器1.2.1 宽放的特点及分析方法1、特点采用特征频率 fT 很高的高频管;负载为非谐振的;对电路的技术指标要求高。2、分析方法 分析宽带放大器的频率特性,可以采用与分析一般音频放大器频率特性相似的方法,即稳态(又称频域分析法) 。也可以用另一种分析方法,就是考察阶山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)2 跃信号通过放大器后的失真情况,称为暂态法(又称时域分析法) 。 1)稳态法依据:任何复杂的信号都可看成是由许多不同频率、不同幅度
2、的正弦波的叠加。方法:通过分析或测量宽带放大器对不同频率正弦波的响应,得到电路的幅频特性和相频特性,并由此分析出该放大器的一些性能指标。应用连接图示:2)暂态法依据:任一信号都可看成由许多起始时间不同、幅度不同的矩形脉冲的叠加。方法:通过观察矩形脉冲经宽带放大器放大后波形的失真情况,来判断该放大器的相关特性。应用连接图示1.2.2 扩展通频带的方法1、组合电路法放大电路三种组态的特点:共射:Au 大,Ri、Ro 中,f H 低共集: Au 小, Ri 大,Ro 小, fH 高共基: Au 大, Ri 小, Ro 大, fH 较高适当组合可得到以下几种常见的组合电路:2、负反馈法引入负反馈课扩展放大器的通频带,而且反馈越深,通频带扩展得越宽。但是,引入负反馈容易造成放大器工作的不稳定,甚至出现自激振荡,这是必须注意的问题。山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)3 3、集成宽带放大器1.3 小信号谐振放大器1.3.1 谐振放大器概念采用调谐回路作为负载的放大器,选频或滤波是其基本特点。选频网络在高频电子线路中得到广泛应用,它能选出我们需要的频率分量,滤去不需要的频率分量。谐振回路(由 L、
3、C 组成)各种滤波器LC 集中滤波器石英晶体滤波器陶瓷滤波器声表面波滤波器选频网络单振荡回路耦合振荡回路1、LC 串联谐振回路山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)4 (1)概述信号源与电容和电感串接,就构成 LC 串联谐振回路。串联谐振回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值,而偏离这个特定频率的时候阻抗将迅速增大。回路的这种特性称为谐振特性,这个特定频率就叫做谐振频率。谐振回路具有选频和滤波作用。(2)谐振条件 jezCLjRjxz |)1(222|XR1Larctgarct 令 则 达到最大值,回路发生谐振。10XLCsoVIR串联谐振角频率 和频率 分别为 oof1oL12ofLC(3)谐振特性谐振时( ) ,回路电抗 X 为 0,阻抗 Z=R 为最小值,且为纯电阻性;o时, ,回路呈感性;01LC时, ,回路呈容性。C时, ,回路呈感性。L Q2 山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)8 2、单级单调谐放大器的性能分析: 谐振频率: 其中: 为等效的回路总电容。C 通频带:其中: 为回eQ 路的有载品质因数。有: 矩形系数:其中:可见其矩形系数远大于 1,选择性较差。3、多级单调
4、谐放大器的性能指标 电压增益:如果有 n 级且各级增益相同则:A u=AU1.AU2.AU3.AU4.AUN =(Au1)n 通频带: 选择性:N 级的矩形系数为2.2 双调谐放大器LCf210e07.fBWCRLQ00e95.7.011.0KenQfBW017.02 12017.011.0nBWK山西综合职业技术学院模拟电子线路(二)9 1、双调谐放大器电路结构1) 集电极负载为双调谐耦合回路2) 初、次级均采用了部分接入方式2、双调谐放大器性能特点: 双调谐放大器在临界耦合的条件下谐振电压增益是单调谐的 1/2 倍。 双调谐的通频带和单调谐通频带的关系: e07.02QfBW 矩形系数小于单调谐,选择性好,即 16.37.01.0K 缺点是调谐不方便。2.3 集中选频放大器1、集中选频放大器的组成 第一种形式 第二种形式2、集中选频滤波器(1) 晶体滤波器1)石英晶体的物理特性石英晶体是一种各向异性的结晶体,化学成分是 SiO2,具有稳定的物理化学特性。 2)石英晶体的压电效应石英晶体的具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时,就能沿机械轴产生机械振动,反过来
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