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(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型bec2V1Vieyoey2reVy1feVy出導(dǎo)納出導(dǎo)納輸入端交流短路時(shí)的輸輸入端交流短路時(shí)的輸向傳輸導(dǎo)納向傳輸導(dǎo)納輸出端交流短路時(shí)的正輸出端交流短路時(shí)的正向傳輸導(dǎo)納向傳輸導(dǎo)納輸入端交流短路時(shí)的反輸入端交流短路時(shí)的反入導(dǎo)納入導(dǎo)納輸出端交流短路時(shí)的輸輸出端交流短路時(shí)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(huà)畫(huà)Y參數(shù)小信號(hào)模型參數(shù)小信號(hào)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(hào)模型參數(shù)小信號(hào)模型若忽略三極管的若忽略三極管的內(nèi)部反饋，則認(rèn)內(nèi)部反饋，則認(rèn)為為Yre=0選擇性選擇性矩形系數(shù)矩形系數(shù)K0.1時(shí)，得時(shí)，得當(dāng)當(dāng)0.1V0V AA95. 9220.70.11 . 0 K單調(diào)諧放大器矩形系數(shù)單調(diào)諧放大器矩形系數(shù) 結(jié)論：結(jié)論：?jiǎn)握{(diào)諧回路放大器的矩形系單調(diào)諧回路放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)大于數(shù)遠(yuǎn)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(yuǎn)，選擇性不好。相差很遠(yuǎn)，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(huì)造成通頻帶變窄。值，但這會(huì)造成通頻帶變窄。e021 . 01102Q 2.2.3 2.2.3 多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器若單級(jí)調(diào)諧放大器的增益不滿足要求時(shí)，可采用若單級(jí)調(diào)諧放大器的增益不滿足要求時(shí)，可采用多級(jí)單調(diào)諧放大器，包括：多級(jí)單調(diào)諧放大器，包括：同步調(diào)諧放大器：同步調(diào)諧放大器：若各級(jí)放大器均若各級(jí)放大器均調(diào)諧在同一頻率上調(diào)諧在同一頻率上， 稱(chēng)同步調(diào)諧。稱(chēng)同步調(diào)諧。參差調(diào)諧放大器：參差調(diào)諧放大器：若各級(jí)放大器若各級(jí)放大器調(diào)諧在不同頻率上調(diào)諧在不同頻率上， 稱(chēng)參差調(diào)諧。稱(chēng)參差調(diào)諧。同步調(diào)諧放大器同步調(diào)諧放大器參差調(diào)諧放大器參差調(diào)諧放大器 V0

4、VAA（1） 同步調(diào)諧放大器同步調(diào)諧放大器若放大器由若放大器由n n級(jí)單調(diào)諧放大器級(jí)單調(diào)諧放大器級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián)而成，各級(jí)的而成，各級(jí)的參數(shù)相同，都調(diào)諧在同一頻率上，則總的諧振電參數(shù)相同，都調(diào)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(jí)放大器的諧振電壓?jiǎn)渭?jí)放大器的諧振電壓：增益增益級(jí)放大器總的諧振電壓級(jí)放大器總的諧振電壓 :V0V0AnA V0VAA結(jié)論：結(jié)論：同步調(diào)諧回路放大器的同步調(diào)諧回路放大器的級(jí)數(shù)越多，諧振曲線越尖銳，即級(jí)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(jí)時(shí)要保證總的通頻帶與單級(jí)時(shí)一樣，則必須將

5、一樣，則必須將每級(jí)通頻帶展寬，每級(jí)通頻帶展寬，即每級(jí)回路的即每級(jí)回路的Qe值要下降值要下降，故每故每級(jí)增益隨級(jí)增益隨n的增加而減小。的增加而減小。 多級(jí)同步調(diào)諧放大器只適用多級(jí)同步調(diào)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(chǎng)合。場(chǎng)合。（2） 雙參差調(diào)諧放大器雙參差調(diào)諧放大器雙參差調(diào)諧放大器是由兩級(jí)電路參數(shù)完全相同的雙參差調(diào)諧放大器是由兩級(jí)電路參數(shù)完全相同的單調(diào)諧放大器組成，將兩級(jí)單調(diào)諧放大器單調(diào)諧放大器組成，將兩級(jí)單調(diào)諧放大器分別分別調(diào)調(diào)諧到諧到略高于略高于和和略低于略低于信號(hào)的中心頻率上。信號(hào)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(jí)級(jí)放放

6、大大器器對(duì)對(duì)信信號(hào)號(hào) ，則：，則：的廣義偏調(diào)量為的廣義偏調(diào)量為頻率頻率設(shè)第一級(jí)放大器對(duì)中心設(shè)第一級(jí)放大器對(duì)中心 0f2V011V)(1 AA，則：，則：的廣義偏調(diào)量為的廣義偏調(diào)量為頻率頻率設(shè)第二級(jí)放大器對(duì)中心設(shè)第二級(jí)放大器對(duì)中心 0f2V022V)(1 AA15. 30.70.11 . 0 BWBWK 結(jié)論：結(jié)論：雙參差調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)雙參差調(diào)諧放大器的矩形系數(shù)遠(yuǎn)比兩級(jí)同步調(diào)諧放大器小得多。比兩級(jí)同步調(diào)諧放大器小得多。2.2.4 2.2.4 小信號(hào)調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性小信號(hào)調(diào)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(nèi)部反饋對(duì)諧振曲線的影響無(wú)反饋有反饋Af0f 由于由于yre的存在，晶體管是一個(gè)雙向的器件，增強(qiáng)放大器的存在，晶體管是一個(gè)雙向的器件，增強(qiáng)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：?jiǎn)蜗蚧姆椒ㄓ校褐泻头ㄖ泻头?消除消除yre的反饋的反饋失配法失配法 通過(guò)增大負(fù)載電導(dǎo)通過(guò)增大負(fù)載電導(dǎo)Y YL L，使輸出嚴(yán)重失配，使輸出嚴(yán)重失配， 輸出電壓減小，從而使內(nèi)反饋減小。輸出電壓減小，從而使內(nèi)反饋減小。 在實(shí)際運(yùn)用中，中和法是外加一個(gè)電容抵消正反饋電容的作用在實(shí)際運(yùn)用中，中和法是外加一個(gè)電容抵消正

8、反饋電容的作用 失配法：失配法： 信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負(fù)載不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管輸出端負(fù)載不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。 即即以犧牲電壓增益來(lái)?yè)Q取放大器的穩(wěn)定性以犧牲電壓增益來(lái)?yè)Q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(gè)外加的反饋電路，使它的作用在放大器線路中插入一個(gè)外加的反饋電路，使它的作用恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。恰好和晶體管的內(nèi)反饋互相抵消。 具體線路：具體線路： BAViCN+VoCbcCDL1L20VNCCLL11bc21cb22cb21

9、NCNNCLLC 電橋平衡時(shí)，電橋平衡時(shí)，CDCD兩端的回路電壓兩端的回路電壓 不會(huì)反映到不會(huì)反映到ABAB兩端兩端, ,即對(duì)應(yīng)兩邊阻抗之比相等。即對(duì)應(yīng)兩邊阻抗之比相等。由于由于CN是固定的，它只能在一個(gè)頻率上起到較好的中和是固定的，它只能在一個(gè)頻率上起到較好的中和作用，而不能中和一個(gè)頻段。作用，而不能中和一個(gè)頻段。AL1L2BCbcCNVi+DC(2) 失配法失配法 信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配，晶體管輸出端負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。負(fù)載阻抗不與本級(jí)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(jí)聯(lián)共發(fā)一共基級(jí)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(diào)諧放大器）由（集成調(diào)諧放大器）由MC1590構(gòu)成的選頻放大器構(gòu)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(diǎn)，并帶有自動(dòng)增益具有工作頻率高，不易自激的特點(diǎn)，并帶有自動(dòng)增益控制的功能?？刂频墓δ堋?器件的輸入和輸出各有一個(gè)單諧振回路。輸入信號(hào)器件的輸入和輸出各有一個(gè)單諧振

11、回路。輸入信號(hào)V V1 1通過(guò)隔直流電容通過(guò)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(guò)電容通過(guò)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(guò)電容連接電源正端，并通過(guò)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(gòu)成去耦濾波器，減小輸出級(jí)信號(hào)通過(guò)構(gòu)成去耦濾波器，減小輸出級(jí)信號(hào)通過(guò)供電電源對(duì)輸入級(jí)的寄生反饋。供電電源對(duì)輸入級(jí)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(jí)多級(jí)LCLC選頻放大器存在的問(wèn)題：分散選擇濾波，調(diào)選頻放大器存在的問(wèn)題：分散選擇濾波，調(diào)諧麻煩，穩(wěn)定性差。諧麻煩，穩(wěn)定性差。改進(jìn)方法：放大與濾波分開(kāi)，集中選頻放大。改進(jìn)方法：放大與濾波分開(kāi)，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(gòu)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(shè)備中，陶瓷濾波器有著廣泛的應(yīng)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(yīng)(定義)構(gòu)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(jiǎn)稱(chēng)PZT）制成的。圖2.32 壓電陶瓷片等效電路和電路符號(hào)LqCqrqC0(a)(b) 陶瓷片具有兩個(gè)諧振頻率，一個(gè)是串聯(lián)諧振頻率fs，另一個(gè)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(hào) 使用四端陶瓷濾波器時(shí)，要注意輸入、輸出阻抗必須與信使用四端陶瓷濾波器時(shí)，要注意輸入、輸出阻抗必須與信號(hào)源、負(fù)載阻抗相匹配，否則其幅頻特性將會(huì)變壞，通帶號(hào)源、負(fù)載阻抗相匹配，否則其幅頻特性將會(huì)變壞，通帶內(nèi)的響應(yīng)起伏增大，阻帶衰減值減小。內(nèi)的響應(yīng)起伏增大，阻帶衰減值減小。陶瓷濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)。陶瓷濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)。(P36) 2. 聲表面波濾波器 聲表面波濾波器結(jié)構(gòu)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(guò)的基片表面形成厚度約的鋁膜或金膜電極，稱(chēng)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(jié)構(gòu)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(dāng)輸入信號(hào)的頻率等于換能器的頻率f0時(shí)，各節(jié)所激發(fā)的表面波同相疊加，振幅最大，可寫(xiě)成ooAnA(252)圖2.