通信電子線路第二章第1～2節(jié).ppt

1、1,2.1 概述 2.2 LC諧振回路 2.3 單調(diào)諧放大器 2.4 晶體管高頻等效電路及頻率參數(shù) 2.5 高頻調(diào)諧放大器 2.6 調(diào)諧放大器的級聯(lián) 2.7 高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性 2.8 集中選頻小信號調(diào)諧放大器,第2章 小信號調(diào)諧放大器,2,本章重點與難點 （一）本章重點 1.并聯(lián)諧振回路的選頻作用； 品質(zhì)因數(shù) (Q) - quality factor 2.諧振回路的接入方式； 3. 晶體管高頻等效電路，混合 等效電路， 4. 晶體管Y參數(shù)等效電路，晶體管的高頻放 大能力及頻率參數(shù)； 5. 高頻單調(diào)諧放大器的選頻功能和諧振電壓 放大倍數(shù)計算； 6.多級單調(diào)諧回路放大器。,3,（二）本章難點

2、 1. 晶體管Y參數(shù)等效電路，晶體管的 高頻放大能力 2. 高頻單管單調(diào)諧放大器的選頻功能 和諧振電壓放大倍數(shù)計算.,4,一、調(diào)諧放大器分類 小信號調(diào)諧放大器 小信號：輸入信號mV mV 要 求：增益足夠大，通頻帶足夠?qū)挘?選擇性好，工作在甲類，多用于接收機。 調(diào)諧功率放大器 大信號：輸入信號 mV 以上 要 求：大的功率和效率， 工作在丙類，多用于發(fā)射機。,2.1 概述,5,圖2-20 單調(diào)諧放大器,6,二、電路特點 采用諧振回路作為放大器的集電極負載。 三、組成與作用 主要由放大器和諧振回路組成， 作用:放大 、選頻。,7,圖2-1 調(diào)諧放大器的并聯(lián)頻率特性,8,四、技術(shù)指標 1.放大能力

3、 用諧振時的放大倍數(shù) K0 表示。 2.選頻性能 (1) 通過有用信號的能力 即具有一定的通頻帶： 放大器能有效放大的頻率范圍。 (2)抑制無用信號的能力 即有足夠的選擇性： 放大器對其他頻率信號抑制能力的衡量。,9,一、并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振回路比較,1. 電路,r0 :串諧電路的空載諧振阻抗。 對信號源而言，它和 L，C 三者是串聯(lián)關系,R0:并諧電路的空載諧振阻抗 對信號源而言，它和 L，C 三者是并聯(lián)關系,并聯(lián)諧振回路,串聯(lián)諧振回路,2.2 LC諧振回路,10,主要討論并聯(lián)諧振回路,圖2-2 并聯(lián)諧振回路,11,2. 諧振條件,當 時， 得諧振頻率 串聯(lián)、并聯(lián)諧振回路的諧振頻率相等 諧振意

4、義：諧振時， 同相。,12,3.導納或阻抗 4.阻抗特性曲線,并聯(lián)諧振,串聯(lián)諧振,13,并聯(lián)諧振,Q用途：可以衡量諧振現(xiàn)象的尖銳程度,串聯(lián)諧振,5. 品質(zhì)因數(shù)-quality factor,14,其中，電導,寫成指數(shù)形式為：,（單位為西門子S）,（單位為弧度rad）,等效阻抗,二、并聯(lián)諧振回路1. 并聯(lián)諧振回路的阻抗特性,Y為等效導納,15,引入品質(zhì)因數(shù)后，,(自行推導),在實際中，有時用阻抗形式比較方便，故,當回路諧振時，,稱為諧振回路的特性阻抗。,16,圖2-3 并聯(lián)諧振回路的阻抗特性,17,2.并聯(lián)諧振回路的選頻特性,回路電壓特性曲線 并聯(lián)電路諧振曲線 設信號源為恒流源，響應為回路電壓

5、模為,諧振時的電壓幅值,18,圖2-4 回路電壓特性曲線,19,3. 諧振曲線分析,（1）通頻帶 在諧振點附近可簡化為,諧振曲線的相對抑制比,：信號頻率偏離諧振點 f0 的數(shù)量。,20,定義：,21,22,圖2-5 Q 對諧振曲線的影響及諧振回路通頻帶,23,(2)選擇性,對某一頻率偏差 下的 值叫做回路對這一指定頻偏下的選擇性。記為：, 值愈小選擇性愈高 （dB）=20lg,24,圖2-6 值對諧振曲線的影響,=,25,圖2-7 幅頻特性比較,26,(3)矩形系數(shù),27,三、負載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響1負載和信號源內(nèi)阻為純電阻,圖2-8 帶信號源內(nèi)阻和負載的并聯(lián)諧振回路,28,不變,下

6、降,29,說明：Q0 是在沒接入負載、信號源時的品質(zhì)因數(shù)， 稱為無載（或空載）品質(zhì)因數(shù)。 QL 為有載品質(zhì)因數(shù)。 QL Q0,所以，有載時，電路通頻帶, 選擇性。,已知 Q0 求QL,30,2.負載和信號源內(nèi)阻含有電抗成分（一般是容性）,圖2-9 考慮信號源輸出電容和負載輸出電容的并聯(lián)諧振回路,31,2.負載和信號源內(nèi)阻含有電抗成分（一般是容性）-圖片版,圖2-9 考慮信號源輸出電容和負載輸出電容的并聯(lián)諧振回路,32,注意：考慮了負載電容和信號源輸出電容后，在諧振回路的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)等的計算中，式中的電容都要以 代入。如：諧振頻率,回路總電容為：,33,四、諧振回路的接入方式,上述諧振回路

7、中，信號源和負載都是直接并在L、C元件上。 因此存在以下三個問題： 第一，諧振回路Q 值大大下降，一般不能滿足實際要求； 第二，信號源和負載電阻常常是不相等的，即阻抗不匹配。當相差較多時，負載上得到的功率可能很??； 第三，信號源輸出電容和負載電容影響回路的諧振頻率，在實際問題中，RS 、RL 、CL 、 CS 給定后，不能任意改動。,34,解決這些問題的途徑 采用“阻抗變換”的方法，使信號源或負載不直接并入回路的兩端，而是經(jīng)過一些簡單的變換電路，把它們折算到回路兩端。,35,1.變壓器接入方式（動畫版）,圖2-1互感變壓器接入電路示意圖,36,1.變壓器接入方式（圖片版） -電路,圖2-1互感

8、變壓器接入電路示意圖,37,1.變壓器接入方式（圖片版）-等效電路,圖2-1互感變壓器接入電路示意圖,38,1.變壓器接入方式（圖片版）-參數(shù),圖2-1互感變壓器接入電路示意圖,39,若,則,（1）,（2）,圖2-11 互感變壓器接入電路的等效電路,40,2.自耦變壓器接入（電感抽頭接入）,41,2.自耦變壓器接入（電感抽頭接入）-圖片版,42,2.自耦變壓器接入（電感抽頭接入）-圖片版,43,2.自耦變壓器接入（電感抽頭接入）-圖片版,44,3.電容抽頭接入,圖2-1電容抽頭接入電路,45,3.電容抽頭接入-圖片版,圖2-1電容抽頭接入電路,46,47,電容的串、并聯(lián)等效變換：,串聯(lián),并聯(lián),

9、等效變換關系,其中：,48,變換后的并聯(lián)等效 電路如圖2-16所示,圖2-16變換后的并聯(lián)等效電路,2,49,4.接入系數(shù) n,1與2重合時，RL全部接到電路兩端，對回 路影響最明顯； 2從上向下滑動時，RL與回路的連接，對 回路的影響； 2與3重合時，RL與回路脫離聯(lián)系，對回路 沒任何影響。 該變化過程，反映在下式中：,圖2-17 “部分接入”的概念,50,圖2-18 負載電容等效折算,51,圖2-18 負載電容等效折算-圖片版,52,說明：,（1） o n 1 , 調(diào)節(jié) n 可改變折算電阻數(shù)值。 n 越小，RL 與回路接入部分越少，對回路影響越小， 越大。 （2）對于電容抽頭接入，接入系數(shù)為 （3）當外接負載不是純電阻，包含有電抗成分時，上述等效變換關系仍適用。,53,（4）諧振回路信號源的部分接入的折算方法與上述負載的接入方式相同。 （5）為區(qū)別信號源和負載與回路的接入系數(shù) ，在下面信號源和負載均采用部分接入的電路中，規(guī)定: n1 為信號源與回路的接入系數(shù)， n2 為負載與回路的接入系數(shù)。,54,諧振回路的信號源采用部分接入的方法,對諧振回路的信號源同樣可采用部分接入的方法，折算方法相同。例如圖2-19所示電路中，信號源內(nèi)阻從2-3端折算到1-3端，電流源也要折算到1-3端，計算式為 （2-37） （2-38） 式（2-38）可