第2章 谐振与小信号放大器2.ppt

理解高频小信号放大器的内部反馈及稳定工作条件, 掌握消除内部反馈的原理与基本方法。 掌握高频小信号放大器阻抗匹配的概念与基本计算方法。 2.5 概述 1 高频小信号放大器的功能 功 能：放大和选频； 中心频率：几百千赫～几百兆赫； 频带宽度：几KHz～几十MHz。 高频小信号放大器通常以各种选频电路作负载， 由于信号较小，工作在线性范围内(甲类放大状态), 常采用线性模型的等效电路分析法。 2 高频小信号放大器的分类 3 高频小信号放大器的主要性能指标 增益 电压增益： 功率增益： 分贝表示： 式中， 分别为放大电路中心频率上的输出、 输入电压有效值； 分别为放大电路中心频 率的输出、输入功率，常用分贝表示。 通频带 放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所 对应的频率宽度称为放大器的通频带。 常用 表示， 也称为3dB带宽。 放大器的通频带取决于回路的结构形式和回 路的等效品质因素 。放大器的总通频带随着 级数的变化和改变。 放大器的增益带宽积为常数。 选择性 放大器的选择性常用矩形系数和抑制比(抗拒比) 来表示。 (1)矩形系数 矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量，如 如图所示， 愈接近1越好。 (2)抑制比 表示对带外某一特 定干扰信号 的抑制 能力，其定义为 式中， 是中心频率上的功率增益； 是某 一特定频率 上的功率增益。也可用分贝表示 抑制比也可用电压增益表示。 稳定性 工作稳定性指放大器的主要性能的稳定程度。 不稳定现象:增益变化、中心频率偏移、通频带变 窄、谐振曲线变形等。 主要原因：晶体管的寄生反馈作用。 措 施：限制每级增益；减小晶体管的内反馈 （中和或失配方法等）。 噪声系数 噪声系数是用来表征放大器本身产生噪声电 平大小的一个参数。 越接近1越好。 放大器的性能指标相互之间既有联系又有矛 盾。如稳定性和增益，通频带和选择性等。 2.5.2 晶体管高频小信号等效电路与参数 1 形式等效电路（网络参数等效电路） 晶体管都可视为二端口网络，如图所示。 任一线性二端口网络，必须有四个变量描述。根 据选择的自变量和因变量的不同，常用的有四种参数 系：H参数—混合参数；Z参数—阻抗参数； Y参数— 导纳参数；A参数—传输参数。 对高频小信号放大电路的分析，常采用Y 参数等效电路。 如图所示，其为晶体管的Y参数等效电路。设 输入电压 和输出电 压 为自变量，输入 电流 和输出电流 为因变量，其网络方程 为 即 式中， 、 、 、 是晶体管的“内参数”，它们 由实验方法测量而得，分别表示为 根据Y参数表示的网络方程和Y参数的基本定 义，可画出上图所示的Y参数等效电路。 2 混合 型等效电路 如果我们用集中元件R、L、C模拟晶体管的内部 特性，这样的电路称为混合 型等效电路。如图所示。 是受控电流源，表示晶体管放大增益的等效 电流发生器，它模拟晶体管的放大作用，反映了晶 体管的放大能力，即 低频时 简化混合 型等效电路 在一定高频段工作时，由于电路中的电阻、电容 并联，混合 型等效电路可进一步简化如下图所示。 工作频率范围不同时，其等效电路可进行不同 的简化。 3 晶体管共发射Y参数和混合 参数间的关系 根据定义，令 由定义有 因 而 引起 较小， 所以 根据定义，令 如图所示， 即将输入短路。 由定义 所以 由定义 所以 注：由于 ，上述各式中 近似相同。 4 晶体管的高频参数 截止频率 高频晶体管发射极电流放大系数 下降到低频 电流放大系数 的 倍时，所对应的频率称为 β截止频率 。 特征频率 当|β|=1时所对应的工作频率称为特征频率 。 令 则 若 时又得 ，即 特征频率=直流短路电流放大倍数（ ）× 最高振荡频率 晶体