集中選頻放大器

1、2.2.1 2.2.1 晶體管晶體管Y Y參數(shù)等效模型參數(shù)等效模型ebci1v1+-i2v2-+2re1ie1VyVyI 2oe1fe2VyVyI 三極管三極管Y參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型bec2V1Vieyoey2reVy1feVy出導納出導納輸入端交流短路時的輸輸入端交流短路時的輸向傳輸導納向傳輸導納輸出端交流短路時的正輸出端交流短路時的正向傳輸導納向傳輸導納輸入端交流短路時的反輸入端交流短路時的反入導納入導納輸出端交流短路時的輸輸出端交流短路時的輸022oe012fe021re011ie1212 VVVVVIyVIyVIyVIy分析分析:（1）Y參數(shù)的意義參數(shù)的意義ebci1v1+-i

2、2v2-+2re1ie1VyVyI 2oe1fe2VyVyI T（2） 畫畫Y參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型交流通路圖交流通路圖三極管三極管Y參數(shù)小信號模型參數(shù)小信號模型若忽略三極管的若忽略三極管的內部反饋，則認內部反饋，則認為為Yre=0選擇性選擇性矩形系數(shù)矩形系數(shù)K0.1時，得時，得當當0.1V0V AA95. 9220.70.11 . 0 K單調諧放大器矩形系數(shù)單調諧放大器矩形系數(shù) 結論：結論：單調諧回路放大器的矩形系單調諧回路放大器的矩形系數(shù)遠大于數(shù)遠大于1，其諧振曲線與理想的矩形，其諧振曲線與理想的矩形相差很遠，選擇性不好。相差很遠，選擇性不好。 要想提高選擇性，則必須提要想提高選擇性

3、，則必須提高高Qe值，但這會造成通頻帶變窄。值，但這會造成通頻帶變窄。e021 . 01102Q 2.2.3 2.2.3 多級單調諧回路諧振放大器多級單調諧回路諧振放大器若單級調諧放大器的增益不滿足要求時，可采用若單級調諧放大器的增益不滿足要求時，可采用多級單調諧放大器，包括：多級單調諧放大器，包括：同步調諧放大器：同步調諧放大器：若各級放大器均若各級放大器均調諧在同一頻率上調諧在同一頻率上， 稱同步調諧。稱同步調諧。參差調諧放大器：參差調諧放大器：若各級放大器若各級放大器調諧在不同頻率上調諧在不同頻率上， 稱參差調諧。稱參差調諧。同步調諧放大器同步調諧放大器參差調諧放大器參差調諧放大器 V0

4、VAA（1） 同步調諧放大器同步調諧放大器若放大器由若放大器由n n級單調諧放大器級單調諧放大器級聯(lián)級聯(lián)而成，各級的而成，各級的參數(shù)相同，都調諧在同一頻率上，則總的諧振電參數(shù)相同，都調諧在同一頻率上，則總的諧振電壓增益為壓增益為nAA)(V0V0 增益增益單級放大器的諧振電壓單級放大器的諧振電壓：增益增益級放大器總的諧振電壓級放大器總的諧振電壓 :V0V0AnA V0VAA結論：結論：同步調諧回路放大器的同步調諧回路放大器的級數(shù)越多，諧振曲線越尖銳，即級數(shù)越多，諧振曲線越尖銳，即選擇性越好，而通頻帶越窄。選擇性越好，而通頻帶越窄。 要保證總的通頻帶與單級時要保證總的通頻帶與單級時一樣，則必須將

5、一樣，則必須將每級通頻帶展寬，每級通頻帶展寬，即每級回路的即每級回路的Qe值要下降值要下降，故每故每級增益隨級增益隨n的增加而減小。的增加而減小。 多級同步調諧放大器只適用多級同步調諧放大器只適用于通頻帶較窄、增益要求不高的于通頻帶較窄、增益要求不高的場合。場合。（2） 雙參差調諧放大器雙參差調諧放大器雙參差調諧放大器是由兩級電路參數(shù)完全相同的雙參差調諧放大器是由兩級電路參數(shù)完全相同的單調諧放大器組成，將兩級單調諧放大器單調諧放大器組成，將兩級單調諧放大器分別分別調調諧到諧到略高于略高于和和略低于略低于信號的中心頻率上。信號的中心頻率上。中中心心頻頻率率的的廣廣義義偏偏移移量量是是單單級級放放

6、大大器器對對信信號號 ，則：，則：的廣義偏調量為的廣義偏調量為頻率頻率設第一級放大器對中心設第一級放大器對中心 0f2V011V)(1 AA，則：，則：的廣義偏調量為的廣義偏調量為頻率頻率設第二級放大器對中心設第二級放大器對中心 0f2V022V)(1 AA15. 30.70.11 . 0 BWBWK 結論：結論：雙參差調諧放大器的矩形系數(shù)遠雙參差調諧放大器的矩形系數(shù)遠比兩級同步調諧放大器小得多。比兩級同步調諧放大器小得多。2.2.4 2.2.4 小信號調諧放大器的穩(wěn)定性小信號調諧放大器的穩(wěn)定性(1)(1)不穩(wěn)定因素：引起放大器不穩(wěn)定的原因是不穩(wěn)定因素：引起放大器不穩(wěn)定的原因是由于存在各種噪聲

7、反饋造成的。由于存在各種噪聲反饋造成的。Y Yrere圖2.28 內部反饋對諧振曲線的影響無反饋有反饋Af0f 由于由于yre的存在，晶體管是一個雙向的器件，增強放大器的存在，晶體管是一個雙向的器件，增強放大器的穩(wěn)定性可以考慮晶體管的單向化。的穩(wěn)定性可以考慮晶體管的單向化。單向化的方法有：單向化的方法有：中和法中和法 消除消除yre的反饋的反饋失配法失配法 通過增大負載電導通過增大負載電導Y YL L，使輸出嚴重失配，使輸出嚴重失配， 輸出電壓減小，從而使內反饋減小。輸出電壓減小，從而使內反饋減小。 在實際運用中，中和法是外加一個電容抵消正反饋電容的作用在實際運用中，中和法是外加一個電容抵消正

8、反饋電容的作用 失配法：失配法： 信號源內阻不與晶體管輸入阻抗匹配；信號源內阻不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負載不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管輸出端負載不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。 即即以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性以犧牲電壓增益來換取放大器的穩(wěn)定性四、克服自激的方法四、克服自激的方法 (1) (1) 中和法：中和法： 在放大器線路中插入一個外加的反饋電路，使它的作用在放大器線路中插入一個外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內反饋互相抵消。恰好和晶體管的內反饋互相抵消。 具體線路：具體線路： BAViCN+VoCbcCDL1L20VNCCLL11bc21cb22cb21

9、NCNNCLLC 電橋平衡時，電橋平衡時，CDCD兩端的回路電壓兩端的回路電壓 不會反映到不會反映到ABAB兩端兩端, ,即對應兩邊阻抗之比相等。即對應兩邊阻抗之比相等。由于由于CN是固定的，它只能在一個頻率上起到較好的中和是固定的，它只能在一個頻率上起到較好的中和作用，而不能中和一個頻段。作用，而不能中和一個頻段。AL1L2BCbcCNVi+DC(2) 失配法失配法 信號源內阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端信號源內阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。 原理：由于阻抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入原理：由于阻

10、抗不匹配，輸出電壓減小，反饋到輸入 電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。電路的影響也隨之減小。使增益下降，提高穩(wěn)定性。必須加大必須加大Y L失配法一般采用失配法一般采用共發(fā)一共基級聯(lián)共發(fā)一共基級聯(lián)放大放大. .態(tài)態(tài)。，使使放放大大器器處處于于失失配配狀狀失失配配法法：增增大大LY三、三、 （集成調諧放大器）由（集成調諧放大器）由MC1590構成的選頻放大器構成的選頻放大器： 器件器件MC1590具有工作頻率高，不易自激的特點，并帶有自動增益具有工作頻率高，不易自激的特點，并帶有自動增益控制的功能?？刂频墓δ堋?器件的輸入和輸出各有一個單諧振回路。輸入信號器件的輸入和輸出各有一個單諧振

11、回路。輸入信號V V1 1通過隔直流電容通過隔直流電容C C4 4加到輸入端的引腳加到輸入端的引腳“1”1”，另一輸入端的引腳，另一輸入端的引腳“3”3”通過電容通過電容C C3 3交流接地，交流接地，輸出端之一的引腳輸出端之一的引腳“6”6”連接電源正端，并通過電容連接電源正端，并通過電容C C5 5交流接地，故交流接地，故電路電路是單端輸入、單端輸出。是單端輸入、單端輸出。由由L L3 3和和C C6 6構成去耦濾波器，減小輸出級信號通過構成去耦濾波器，減小輸出級信號通過供電電源對輸入級的寄生反饋。供電電源對輸入級的寄生反饋。 C2 L2 C2 Vi RL V0 C6 +12V L3 3

12、2 1 8 7 6 4 5 MC1590 C5 V(AGC) C3 C4 多級多級LCLC選頻放大器存在的問題：分散選擇濾波，調選頻放大器存在的問題：分散選擇濾波，調諧麻煩，穩(wěn)定性差。諧麻煩，穩(wěn)定性差。改進方法：放大與濾波分開，集中選頻放大。改進方法：放大與濾波分開，集中選頻放大。帶帶通通濾濾波波器器的的11 . 0K溫溫度度變變化化影影響響小小。易易于于集集成成。寬頻帶放大器集中選擇性濾 波 器 集中選頻放大器構成如圖所示，它由兩種部件組成，一部分是寬頻帶放大器，另一部分是集中選擇性濾波器。2.3 集中選頻放大器 集中選擇性濾波器集中選擇性濾波器陶瓷濾波器陶瓷濾波器晶體濾波器晶體濾波器聲表面

13、波濾波器聲表面波濾波器集成寬頻帶放大器集成寬頻帶放大器差分放大器差分放大器共發(fā)射極共發(fā)射極共基極放大器共基極放大器 在通信、廣播等接收設備中，陶瓷濾波器有著廣泛的應用。2.3.1 集中選頻濾波器一.陶瓷濾波器陶瓷濾波器是利用某些陶瓷材料的壓電效應(定義)構成的濾波器，常用的陶瓷濾波器是由鋯鈦酸鉛Pb（ZrTi）O3壓電陶瓷材料（簡稱PZT）制成的。圖2.32 壓電陶瓷片等效電路和電路符號LqCqrqC0(a)(b) 陶瓷片具有兩個諧振頻率，一個是串聯(lián)諧振頻率fs，另一個是并聯(lián)諧振頻率fP,1212sqqpoqqoqfL CfC CLCC圖2.33 陶瓷片的阻抗1001010.1fsfPfZ /

14、 k圖 四端陶瓷濾波器(a)(b)(c)圖2.35 四端陶瓷濾波器的電路符號 使用四端陶瓷濾波器時，要注意輸入、輸出阻抗必須與信使用四端陶瓷濾波器時，要注意輸入、輸出阻抗必須與信號源、負載阻抗相匹配，否則其幅頻特性將會變壞，通帶號源、負載阻抗相匹配，否則其幅頻特性將會變壞，通帶內的響應起伏增大，阻帶衰減值減小。內的響應起伏增大，阻帶衰減值減小。陶瓷濾波器的優(yōu)缺點。陶瓷濾波器的優(yōu)缺點。(P36) 2. 聲表面波濾波器 聲表面波濾波器結構示意圖如圖所示。它以鈮酸鋰、鋯鈦酸鉛或石英等壓電材料為基片，利用真空蒸鍍法，在拋光過的基片表面形成厚度約的鋁膜或金膜電極，稱其為叉指電極。左端叉指電極為發(fā)端換能器，右端叉指電極為收端換能器。 圖2.36 聲表面波濾波器結構示意圖LRsUsabdRL發(fā)端換能器聲表面波傳播方向吸收材料收端換能器 當輸入信號的頻率等于換能器的頻率f0時，各節(jié)所激發(fā)的表面波同相疊加，振幅最大，可寫成ooAnA(252)圖2.