山東大學高頻電子線路第三章高頻小信號放大器山東大

第三章高頻小信號放大器3．2．1高頻小信號放大器的主要質量指標1)增益輸出電壓(或功率)與輸入電壓(或功率)之比。2)通頻帶通常以放大器的電壓增益下降為最大值的0．7倍所對應的頻率范圍為通頻帶，以2△f0.7表示，如圖3．2．1所示。有時也稱為3dB帶寬。3)選擇性放大器從含有各種頻率的信號總和(有用的和有害的)中選出有用信號，排除有害(干擾)信號的能力，稱為放大器的選擇性。表示選擇性的指標有：矩形系數和抑制比。圖3．2．2表示矩形系數Kr的定義為顯然，Kr越小越好，理想情況是Kr=1。抑制比亦稱抗拒比，圖3．2．3表示抑制比的定義為d=Av0/Av放大器除了上述三個主要質量指標外，還有工作穩(wěn)定性、噪聲系數等，應有一般了解。3．2．2晶體管高頻小信號等效電路與參數1)形式等效電路(網絡參數等效電路)形式等效電路是將晶體管等效為有源線性四端網絡，優(yōu)點是通用，導出的表達式具有普遍意義，便于分析電路；缺點是網絡參數與頻率有關。根據選用的自變量與參變量的不同，可以有不同的參數系：在低頻時，最常用h參數系；在高頻時，則用y參數系比較方便。圖3．2．4所示為晶體管放大器及其y參數等效電路。在該等效電路[圖(b)]中，可列出電路方程：農式中后各y極參數盒第二遺個腳愈標e歪表示尤這是盾共發(fā)蔥射極鄉(xiāng)電路賭的參鉤數；故若為錢共基做極或烏共集色電極抗電路傲，則甩第二揚個腳虛標即經用b耕或c擱。拾因此顛輸入喘導納丙為紐上式杏說明雅，輸射入導穩(wěn)納Y伍i初與負暖載導境納Y李L飄有關砌，這末反映遍了晶繞體管漏有內毫部反偷饋，奧而這迎個內崖部反頌饋是怒由反躁向傳傅輸導升納Y旋re慰所引促起的芳。淺上式鍵說明延，晶填體管嚇的正座向傳企輸導宜納)教，y予oe酸越大僵，則蜓放大孔器的鍋增益扮越大館。構山2)茄混合宵π跪等效帖電路磨武圖3拆．2巡．5尋是晶召體管蓮的混娛合，艙π現等效扶電路豐。贊圖中豪參數家數值么舉例認：園構炭g登m逼=罩β盒0凝/r埋b'蔽c伸=I姿c飲(奪mA王)／趨26柴椅分(3爬．2辜．1資2)沖我枝三個悼附加牢電容瘦C套be陳、C恢bc啊和C誦ce秩表示醫(yī)晶體完管引翁線和險封裝馬等結濫構所線形成混的電督容，半其值暖很小糞，在武一般篇情況殼，可捎以忽罵略。期沫切3)同混合熔π冶等效懲電路腔參數銹與形即式等府效電疾路y按參數稀的轉報換相為了造進行蘋兩種房等效殃電路循參數針的互息換，傭可將壁圖3遮．2羞．4籮(b倘)與復圖3艷．2懇．5沈(略磨去C莊be野、C癢bc歉、C更ce既)重配繪如印圖3限．2除．6之所示善。則蹦將式西(3遮．2昌．1是6)暢、(懂3．喪2．欄1根7)知與式飼(3并．2份．3況)、婦(3言．2拉．4譽)相在比較老，并迎考慮旬到下膜列條寄件g粥m裕＞＞頸｜y討b'逆c赴｜，做y嗎b'染e闊＞＞托y黃b'謹c獨及g挽ce通＞＞索g優(yōu)b'縫c收通常畝是滿寧足的牌，所漠以可敘得面由上稠式可庸見，妥四個美參數體都是蹄復數邪，為刻以后膜計算企方便秩，可谷表示裹為軍式中忘g化ie爆、g廟oe側分別賤稱為暫輸入越、輸扔出電攜導；肯C謎ie齒、C袍oe謝分別看稱為翁輸入州、輸弱出電穿容。暈根據營復數角運算樸，并稠令a卸=1輪+r留bb蒙'玩g位b'貿e莫；b攔=溝ω挺C象b'沙e掀r陜bb歇'撿，由魂式(處3．雷2．舞18池)至軌式(蜓3．頃2．偉21快)可概得序4)尤晶體爸管的繼高頻條參數陜截止螞頻率眼f勒β寸特征別頻率舅fT課最高失振蕩喂頻率凱fm腿a適x雄會3．骨2．遍3太單些調諧造回路踏諧振窯放大除器咸晶圖3據．2戴．7粗(a物)是縱原理凡性電般路，丟圖(粥b)框是它窯的形按式等私效電改路，婆它是晌等效餐電流休源與猴線性蓋網絡仆的組副合。招容羞1)慢電壓售增益借宋庭由式強(3限．2吊．1貧1)棒可得慕放大帝器的晴電壓江增益味為庫式中園y久oe鏈=y限o1幼=g灑o1子+j領ω棟C尼o1肌為晶跌體管墳的輸道出導俗納。緒院孫Y虜L宅'為翁晶體頂管在雷輸出邁端l揪、2記兩點用之間難的等流效負述載?；稳袅罴op派1堤=N顆1步/N膝，p湯2垂=N革2編/N面，經桐等效蝦阻抗堤的轉未換，祥在L杜C回浩路a節(jié)、b趟兩端該看來漫的總抬等效抓導納漢為邀谷Y’撲=p終1困2據(y從oe盾+Y頑L盞')挪式(闖3．毛2．應33釋)可掛寫成滋在諧低振點氧ω脂=良ω柔0達時，贊Y學’鐵=G奧p毫'，暑因此鉤在阻徹抗匹具配時陵，可級得最槳大的創(chuàng)電壓冊增益家為殿2)腎功率度增益邪原書糞中已蓬證明撤，諧懇振時母的功泊率增速益為線在匹唇配時態(tài)，由撕式(迫3．俱2．店37次)得童在考販慮諧軋振回興路的坐損耗罩后，鉆原書克已證創(chuàng)明，病此時巴的插寇入損撕耗為裝此時雀的匹殃配最抄大功妖率增問益為鼠電壓叉增益栽則為漲3)執(zhí)通頻蔥帶與堤選擇態(tài)性拐單調賺諧回號路諧藍振放基大器掌的通界頻帶近為蜓它的昂選擇康性仍移用矩柱形系章數炕來表辰示。瘡助3．墻21爐4付多級躁單調縱諧回耐路諧棉振放嬸大器忘赤m級儉單調啞諧回單路諧賣振放捐大器倉的總鵲增益懷是各沾級增引益的波乘積夫，即墊鋸石A色m害=A筐v1武·戴A校v2咬·…棒·超A戰(zhàn)vm毅慘敢(3振．2楚．4塞5)其當各你級完貿全相以同時喪，則烤疫頁A泄m閉=A匪v作1膀m滑查(棍3．控2．塘46眾)循此時哲的諧胸振曲釘線由風下式飲表示優(yōu)：爺盒圖孟，3浪．2姜．8泄所示厭為多定級放拉大器娃的諧趟振曲駁線。掀顯然這，級韻數越根多，連選擇曉性越忽好，護但通路頻帶火越窄唇。此其時，舟m級摔放大束器的客通頻附帶為據它的鋸矩形銷系數懷為巡3．枕2．敘5宋雙齡調諧草回路紐諧振概放大勝器予在諧應振時派，之ξ靠=0蘿，得禁根據蠅η名值的樹不同嶺，也依可有臂：弱忽耦合雜，臨欲界耦刑合與址強耦撓合三習種情筑況。善三種真情況銜的曲館線如誓圖3胞．2定．1哥0所辭示。碑下面譽是在獅三種肥情況羨下，波雙調躲諧回竿路放王大器掉的諧騾振曲圖線表瓣示式身為：溜弱耦贈合么η被＜1婦時有盼強耦暈合辜η響＞1健時有臭臨界敘耦合客η半=1頂時有險這是后較常捷用的述情況說。而因此劑，很型容易來求出仿臨界依耦合鎖時的呈通頻舞帶單由式探(3抖．2囑．4虧3)破知，闊單調依諧放陽大器糟的通封頻帶租是f巧0勸/Q粉L叫。與關式(窄3．筐2．席55蓄)對蝴比可熄見，季在回乞路有董載品藝質因童數Q乖L簽相同翁的情射況下遇，臨剪界耦慨合雙否調諧若回路麥放大描器的深通頻償帶等圍于單純調諧姨回路諸放大唱器通河頻帶舉的證倍，輔而且翁選擇餅性也妖優(yōu)于歷單調孩諧回乘路諧覺振放恭大器末。米能3．葛2．破6曠諧元振放習大器辣的穩(wěn)由定性貧與穩(wěn)叔定措值施支配以上暑討論牧的放蟲大器澇都是魂假定電放大妨器工水作于榆穩(wěn)定顛狀態(tài)昌，即享輸出服對輸艦入沒甩有影籃響，旗也即懶)y涌re淘=0翼。但隔實際供上，早晶體摧管具型有反神向傳臥輸導認納)狼，y丹re狂因而認有反噴饋作怒用。聽由式因(3欠．2散．6終)已霸知，覆此時職的輸疾入導并納為確式中冠：第尸一部顫分y偷ie卷是輸勾出端下短路蠢時，作晶體樣管(砍共發(fā)日連接豐時)提本身帥的輸暮入導窄納；淚第二饅部分丟Y肌F皮是通晴過y期re針的反于饋引窗起的余輸入長導納刪，它否反映杠了負嗚載導興納Y狐L遵的影容響。地如果男放大昆器輸投入端宇也接裂有諧扎振回銜路(炸或前休級放燃大器擦的輸淡出諧使振回監(jiān)路)舉，那私么輸恒入導綱納Y采i載并聯蔥在放辜大器洗輸入黨端回殖路后位如圖什3．亡2．澇11越所示赤。當殺沒有射反饋愈導納婆Y凱F妄時，榆輸入扯端回嘴路是濃調諧心的。努y文ie貝中電開納部懸分b抹ie考的作回用，飽已包謠括蛋在L截或C捷中；維而y烘ie浮中電洞導部亦分g征ie晃以及哄信號已源內快電導老g缺s束作用闖則是跳使回亭路有嶼一定脾的等鍛效品拉質因塞數Q礎L毅值。狀由于叛Y庭F玻的在村，就擋改變言了輸議入端促回路航的正愛常工俯作情顆況。父鉆處回到灑圖3補．2槐．1簽1，終這時謎總導吼納為狼Y磚s誘+Y蝕i膀。當者總導細納抖善坦射蹦Y臥s巴+Y貍i懂=0伯傍貨(3衛(wèi)．2備．5毒7)托時，卸表示錦放大稻器反允饋的秧能量命抵消意了回憂路損拉耗的哭能量分，且經電納料部分由也恰族好抵哥消。桂這時洽放大督器產籃生自裁激。衰所以巖，放索大器就產生狗自激舟的條性件是葡棉度為了豪使放待大器笛穩(wěn)定換工作柔，必營須使贈它遠廉離自命激條絹件。悶對式敘(3仁．2倡．5喘8)堆進行豐一系腸列推邁導后朽(見薦原書案§啊3．幫6節(jié)脆)，效得出堂作為懂判斷流諧振紅放大飼器工待作穩(wěn)詠定性礦的依敲據，餡S稱包為諧偷振放六大器叮的穩(wěn)姐定系急數。繁若S耽=1受，放取大器跳將自攜激，誼只有閥當S酸＞1廳時，偽放大逃器才暴能穩(wěn)泛定工鍬作，磨一般處要求盯穩(wěn)定松系數遞S團≈螞5～爹10越。遇同時既原書變還證池明，豐放大賄器穩(wěn)相定工戚作的燈增益身為索資爬失配霉法的局典型粗電路綢是共囑射一隱共基兔級聯攝放大毅器，攏其交鑄流等蹈效電吊路如饞圖3興．2德．1育2所雹示。幼圖中航由兩氣個晶披體管箏組成寄級聯秩電路外，前秘一級植是共戶射電膨路，世后一溫級是摩共基隱電路鑄。由鉗于共返基電帥路的翁特點那是輸銳入阻杠抗很偽低(恨亦即辦輸入肯導納昏很大嗓)和堪輸出鑼阻抗恩很高衫(亦肅即輸鉆出導夾納很隱小)縫，當口它和窗共射根電路震連接防時，只相當協于共蒜射放賴大器構的負濃載導懸納很霉大。粥根據才前一溝小節(jié)惱討論極已知莊，在嘆Y盒L嬸'很標大(掏y匪oe燃＜＜畢Y記L管')爽時，阻Y識i狹≈繪y奶ie叮，即榴晶體痕管內化部反泡饋的嗚影響身相應街減弱鎖，甚滅至可挖以不深考慮夫內部銅反饋奮的影寺響，截因此經，放鄰大器點的穩(wěn)刑定性蠟就得盾到提據高。堅所以秒共射命一共扣基級授聯放早大器租的穩(wěn)網定性輔比一碌般共籠射放留大器寬的穩(wěn)蟲定性敵高得昆多。設共射嗓級在征負載宇導納利很大抖的情皺況下怎，雖倉然電受壓增甚益很纏小，宰但電低流增糖益仍乘較大雕，而視共基改級雖驗然電隆流增北益接閉近1諷，但滋電壓斜增益忍卻較竟大，宏因此佛級聯避后功猾率增艙益較輪大。擦害侄下面餃對共么射一騙共基劃級聯搬放大忽器進纖行簡及單的慘定量友分析凝。共誰念分析歡的方幟法是匙把兩肉個級租聯晶跡體管傷看成蜘一個融復合抵管，騰如圖凈3．逢2．損13款所示漏。這旬個復闖合管冠的y罩參數休由兩澆個晶猜體管謎的電房壓、址電流華和y慎參數辰決定襖。如收兩個洞級聯磚晶體遠管是評同一毀型號肉的，注它們破的y倍參數秩可認桌為是怠相同賓的。趨我們贈只要錦知道封這個叼復合婦管的排等效戒y參害數，再就可殊以把順這類吩放大搬器看給成是級一般劃的共斯射級親放大潔器。丸可以壘證明誰，復系合管妄的等箭效導達納參凡數為近式中暈，y畜i獸'、奉y捉r歇'、涼y末f挽'、售y扣o拒'分麗別代泡表復北合管癢的四持個y五參數膏，有德譯檔y籃∑內=y雜ie誠+y擾re擱+y抬fe購+y勾oe矩△暮y=紅y赴ie妹y峽oe撐-y魚re置y寒fe靠災正在一貍般的項工作煩頻率耗范圍灰內，罰下列啊條件鋒是成響立的時，即鞏給到y郊ie觀＞＞武y闊re般；y哪fe騎＞＞聲y秤ie隸；y津fe束＞＞好y醫(yī)oe悔；y音fe襪＞＞桶y頑re光因此撥嘗貝y豪∑鐵≈膝y疏fe贈序拍由此滅可見罰，輸瘋入導憑納y放i異'和集正向度傳輸授導納裹y刊f藝'大他致與紗單管勵情況個相等籠，而鵝反向統傳輸鞭導納錫(反虛饋導嘩納)阿y駁r頃'遠霜小于款單管戶情況鐮的反幼饋導育納)彼y姿re哭(｜嚴y麗r叉'｜勝約為洞｜y受re戒｜的芳三十博分之逼一)視。這妨說明漿級聯練放大誕器的泡工作勺穩(wěn)定僑性大家大提遍高。絹其次梨，復敢合管京的輸嫁出導猜納y媽o腳'也摘只是雪單管騙輸出拴導納盲y凳oe冤的幾駕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