集成高頻小信號放大器

1、第四節(jié)第四節(jié) 集成高頻小信號放大器集成高頻小信號放大器一、線性寬帶集成放大器一、線性寬帶集成放大器1、8FZ1（利用負反饋展寬頻帶）（利用負反饋展寬頻帶）共射共射共射直接耦合共射直接耦合+uf-電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋RF再外接電阻則增大負反饋量再外接電阻則增大負反饋量8、9之間接電阻之間接電阻則減小負反饋量則減小負反饋量減小高頻反饋減小高頻反饋改善高頻特性改善高頻特性接電阻可改變電壓增益接電阻可改變電壓增益2 2、ULN-2204ULN-2204中頻放大器（五級差動電路直接級聯(lián)而成）中頻放大器（五級差動電路直接級聯(lián)而成）共集共基使影響高頻特性的共集共基使影響高頻特性的Cb bc一端接地，

2、消除內(nèi)部有害反饋。一端接地，消除內(nèi)部有害反饋。共集：共集： Cbc一端接地，且有電流放大作用。一端接地，且有電流放大作用。共基：擴展高端頻率，且有電壓放大作用。共基：擴展高端頻率，且有電壓放大作用。是以電阻為負載的共集是以電阻為負載的共集共基放大電路共基放大電路采用恒流管采用恒流管的共集的共集共基共基 級聯(lián)電路級聯(lián)電路是增益高、穩(wěn)定性好的是增益高、穩(wěn)定性好的線性帶寬高頻小信號放線性帶寬高頻小信號放大器大器二、集成選頻放大器二、集成選頻放大器1、 PC1018PC1018中放集成電路中放集成電路（1）調(diào)幅（）調(diào)幅（AM）中放原理）中放原理輸入選頻：輸入選頻：L3C2本振：本振：L1C1與與L2耦

3、合，實現(xiàn)混頻耦合，實現(xiàn)混頻從從15腳輸出。腳輸出。雙調(diào)諧中頻選頻回路：雙調(diào)諧中頻選頻回路：L L5 5 C C4 4 L L6 6 C C5 5 C C6 6選出選出465KHZ465KHZ中頻中頻信號自信號自C C5 5 C C6 6 之間部分接入方式之間部分接入方式送到中放。送到中放。中放為線性寬帶放大器，從中放為線性寬帶放大器，從1111腳輸出。腳輸出。輸出負載：輸出負載：L7 C8 構成單調(diào)諧選頻回路，經(jīng)構成單調(diào)諧選頻回路，經(jīng)L8 耦合輸出。耦合輸出。檢波：由二極管和電容組成。檢波：由二極管和電容組成。（2）調(diào)頻中放（）調(diào)頻中放（FM）原理）原理輸入端：輸入端：2腳；中放：腳；中放：、

4、三端陶瓷濾波器：等效為雙調(diào)諧選頻回路，三端陶瓷濾波器：等效為雙調(diào)諧選頻回路，f f0 0=10.7MHZ,Q=10.7MHZ,Q值高，值高，選頻特性好。選頻特性好。7 7腳輸出加到雙調(diào)諧選頻回路的一次側(cè)。腳輸出加到雙調(diào)諧選頻回路的一次側(cè)。2、 PC1366CPC1366C圖像中頻放大電路圖像中頻放大電路（1）前置補償放大器）前置補償放大器（2）聲表面波中頻濾波器）聲表面波中頻濾波器（3） PC1366C集成圖像集成圖像中放中放高頻頭中頻信號高頻頭中頻信號VT預中放預中放SWAF濾波選頻（濾波選頻（38MHZ，BW0.78MHZ）集成中放。）集成中放。3、集成中頻放大電路的內(nèi)部結(jié)構、集成中頻放大

5、電路的內(nèi)部結(jié)構差分射極輸出器差分射極輸出器差分放大差分放大多發(fā)射極恒流源多發(fā)射極恒流源 極間負反饋電阻極間負反饋電阻自動增益控制自動增益控制第五節(jié)第五節(jié) 噪聲與干擾噪聲與干擾1、噪聲：指通信設備或單元電路中，對有用信號產(chǎn)生有害作用、噪聲：指通信設備或單元電路中，對有用信號產(chǎn)生有害作用的聲音或信號。的聲音或信號。2、分類：（噪聲一般指內(nèi)部噪聲）、分類：（噪聲一般指內(nèi)部噪聲）（1）自然噪聲：熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等）自然噪聲：熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲等（2）人為噪聲：交流噪聲、感應噪聲等）人為噪聲：交流噪聲、感應噪聲等2、干擾：對正常有用信號的處理產(chǎn)生有害影響的電磁波，一般指、干擾：對正常有

6、用信號的處理產(chǎn)生有害影響的電磁波，一般指外部干擾。外部干擾。（1）自然干擾：天電干擾、宇宙干擾、大地干擾等）自然干擾：天電干擾、宇宙干擾、大地干擾等（2）人為干擾：工業(yè)干擾、無線電干擾等）人為干擾：工業(yè)干擾、無線電干擾等一、電路內(nèi)部噪聲來源一、電路內(nèi)部噪聲來源1、電阻的熱噪聲：自由電子受熱激發(fā)后，在電阻內(nèi)部做無規(guī)則熱、電阻的熱噪聲：自由電子受熱激發(fā)后，在電阻內(nèi)部做無規(guī)則熱運動、形成無規(guī)則電流，在一定時間內(nèi)，平均值為運動、形成無規(guī)則電流，在一定時間內(nèi)，平均值為0，而瞬時值在，而瞬時值在平均值上下變動。平均值上下變動。21(2):034nnniupu（）起伏（或噪聲）電流：噪聲電壓噪聲電流在電阻兩

7、端產(chǎn)生的電壓。（平均值為 ，瞬時值上下變動）（）噪聲功率：方均值（）白噪聲：起伏噪聲的頻譜范圍極寬，有均勻功率譜密度，相對于白光功率譜，在可見光頻段在無線電頻段內(nèi)功率譜均勻分布內(nèi)有均勻分布的起伏噪聲稱的特點，這種為白噪聲。對于功率譜分布不均勻的噪聲成為稱為對于功率譜分布不均勻的噪聲成為稱為有色噪聲有色噪聲。對于具有連續(xù)頻譜和有限平均功率的信號或?qū)τ诰哂羞B續(xù)頻譜和有限平均功率的信號或噪聲，表示其頻譜分量的噪聲，表示其頻譜分量的單位帶寬功率的頻單位帶寬功率的頻率函數(shù)。率函數(shù)。 本書以單位頻帶內(nèi)噪聲電壓的方均本書以單位頻帶內(nèi)噪聲電壓的方均值表示（值表示（V2/HZ）231.38 10/( )4kJK

8、S fkTR TR ：熱力學溫度：電阻（5）功率譜密度）功率譜密度:S(f)白噪聲是指功率譜密度在整個白噪聲是指功率譜密度在整個頻域頻域內(nèi)均勻分布的噪聲。內(nèi)均勻分布的噪聲。 所有所有頻率頻率具有相同能量的隨機噪聲具有相同能量的隨機噪聲稱為白噪聲。從我們稱為白噪聲。從我們耳朵耳朵的頻的頻率響應聽起來它是非常明亮的率響應聽起來它是非常明亮的“咝咝”聲聲.白噪聲是指在較寬的白噪聲是指在較寬的頻率范圍頻率范圍內(nèi)，各等帶寬的內(nèi)，各等帶寬的頻帶頻帶所含的噪聲能量相等的噪聲所含的噪聲能量相等的噪聲。 226474( 8 )44nnnnSSSnnk T Rfik T Gfk T RfUPfRPK T2n2n2

9、n（）噪聲電壓方均值：u（即噪聲功率）（）噪聲電流方均值：噪聲電壓有效值：u由信號源輸出最大功率即額定功率得：噪聲功率：u4 R522233362563341,100,200,10 (100),.44 1.38 10(27325) 100 10200 1018 10 ( )18()101.8 101.8( )nunnonnounPC RkfkHZ AdBuuukTR fVVuAuV 0例、（）已知：t=25求：解：完全可以測量觀察到，不可忽視。;（9）電抗元件：理想電抗，無損耗電阻，不產(chǎn)生噪聲。）電抗元件：理想電抗，無損耗電阻，不產(chǎn)生噪聲。實際電抗：電感有損耗電阻，有噪聲。而電容的損耗電阻一般

10、實際電抗：電感有損耗電阻，有噪聲。而電容的損耗電阻一般可不予考慮?？刹挥杩紤]。2、晶體管的噪聲：、晶體管的噪聲：（1）熱噪聲：主要是基區(qū)體電阻）熱噪聲：主要是基區(qū)體電阻rbb產(chǎn)生，與電阻的熱噪聲類似。產(chǎn)生，與電阻的熱噪聲類似。24nb bb bnukTrrf產(chǎn)生的熱噪聲的方根均值：電壓（2）散粒噪聲：發(fā)射結(jié)注入載流子隨機起伏，導致集電極電流起）散粒噪聲：發(fā)射結(jié)注入載流子隨機起伏，導致集電極電流起伏，而產(chǎn)生噪聲。伏，而產(chǎn)生噪聲。（3）分配噪聲：載流子在基區(qū)復合數(shù)量隨機起伏，導致集電極）分配噪聲：載流子在基區(qū)復合數(shù)量隨機起伏，導致集電極電流起伏，而產(chǎn)生噪聲。電流起伏，而產(chǎn)生噪聲。01ff分 配 噪

11、 聲 明 顯 增 大 的 頻 率 為 ：（4 4）閃爍噪聲）閃爍噪聲(1/f(1/f噪聲）：低頻（噪聲）：低頻（1KHZ1KHZ以下）起作用，噪聲頻譜以下）起作用，噪聲頻譜與頻率與頻率f f近似成反比關系。它與半導體材料制作時的表面清潔處理近似成反比關系。它與半導體材料制作時的表面清潔處理和外加電壓有關，在高頻時可不予考慮。和外加電壓有關，在高頻時可不予考慮。（5）噪聲系數(shù)與頻率的關系）噪聲系數(shù)與頻率的關系3、場效應管的噪聲、場效應管的噪聲（1）溝道熱噪聲：載流子通過溝道時不規(guī)則熱運動產(chǎn)生。）溝道熱噪聲：載流子通過溝道時不規(guī)則熱運動產(chǎn)生。（2）柵極感應噪聲：溝道內(nèi)起伏噪聲在柵極上感應產(chǎn)生的噪聲

12、。）柵極感應噪聲：溝道內(nèi)起伏噪聲在柵極上感應產(chǎn)生的噪聲。它與工作頻率以及溝道和柵極間的電容成正比，與跨導成反比。它與工作頻率以及溝道和柵極間的電容成正比，與跨導成反比。24nmnikTgf噪聲電流的方均根值為：（3）柵極散粒噪聲：柵極內(nèi)電荷的不規(guī)則起伏運動引起的。）柵極散粒噪聲：柵極內(nèi)電荷的不規(guī)則起伏運動引起的。由于柵極漏電流很小，可以忽略。由于柵極漏電流很小，可以忽略。（4）閃爍噪聲（）閃爍噪聲（1/f噪聲）：低頻范圍內(nèi)起作用。噪聲）：低頻范圍內(nèi)起作用。11FSmNR g 室溫下場效應管噪聲系數(shù)：RS：信號源內(nèi)電阻。：信號源內(nèi)電阻。gm：跨導。：跨導。二、放大電路的噪聲系數(shù)二、放大電路的噪聲

13、系數(shù)12/1/1/) 10lg()/siniFsonosiniFsonosiniFsonoFppNppNpppppN ddBpppNBssnnp：信號額定功率p、信噪比pp：噪聲額定功率、噪聲系數(shù)：輸入端信噪比則電路為理想的無噪聲網(wǎng)絡：輸出端信噪比則表明電路本（身有噪聲1sosinononosiFsosoninipnipnisippppppNppppA pA ppp應用公式：功率增益：A輸入噪聲經(jīng)放大后輸出噪聲功率：gg11111;nopninonpninonoFpnipniopA pppNA pAA pppp電路總噪聲功率：是電路本身內(nèi)部噪聲功率。；為第一級電路輸出后的噪聲系數(shù)1112223

14、(1)(1)sninnoFPHninoFPHniRpkTfpNAppNAp、多級放大器的噪聲系數(shù)（先分析兩級情況）第一部分：熱噪聲功率：第二部分：第一級網(wǎng)絡內(nèi)部噪聲額定功率：第三部分：第二級網(wǎng)絡內(nèi)部噪聲額定功率：VAPH1N NF1F1APH2N NF2F2P PniniA APH1PH1P Pnini+P+Pno1no1P Pno1no1P Pno2no2A APH1PH1A APH2PH2P Pnini+A+APH2PH2P Pno1no1+P+Pno2no2122121211222(1)(1)nopHP HniP HnonopHP HniFP HP HniFP HnipAApAppAAp

15、NAApNAp輸 出 總 噪 聲 功 率 ：=21211222121221111(1)(1)(1)1 (1)(1)pHPHniFPHPHniFPHninonoFPniPHPHniPHPHniFFPFHHFPAApNAApNApppNA pAApAApNNNANA32111212(1)111FFnFFFpHpHpHpHpHpH nNNNNNAAAnAAA級級聯(lián)情況：LL4、降噪要求（多級電路）、降噪要求（多級電路）第一、二級對總噪聲系數(shù)影響最大第一、二級對總噪聲系數(shù)影響最大通常要求：第一級，通常要求：第一級，NF1要小，而功率增益要小，而功率增益APH1要大。要大。三、常用減噪措施三、常用減噪措

16、施1、選用低噪聲元件、選用低噪聲元件2、正確選擇放大級直流工作點、正確選擇放大級直流工作點3、選擇合適的工作帶寬、選擇合適的工作帶寬4、選用合適放大電路、選用合適放大電路5、降低放大器的工作溫度、降低放大器的工作溫度6、減小接受天線的饋線損耗、減小接受天線的饋線損耗閱讀閱讀p59頁頁3.5.4外部干擾的類型外部干擾的類型及其抑制。及其抑制。復習：高頻電子技術復習：高頻電子技術P49P49P60作業(yè)：作業(yè)：P62:3-9P62:3-9、3-10.3-10.* *3.113.11、3.133.13、3.14.3.14.預習資料：預習資料：1.復習：模擬電子技術第六章復習：模擬電子技術第六章P201P213