通信電子線路第二章第1～2節(jié).ppt

1,2.1概述2.2LC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)-qualityfactor2.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mVmV要求：增益足夠大，通頻帶足夠?qū)?，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(fù)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(biāo)1.放大能力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(guān)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(guān)系,并聯(lián)諧振回路,串聯(lián)諧振回路,2.2LC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(dāng)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義：諧振時，同相。,12,3.導(dǎo)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)-qualityfactor,14,其中，電導(dǎo),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(dǎo)納,15,引入品質(zhì)因數(shù)后，,(自行推導(dǎo)),在實際中，有時用阻抗形式比較方便，故,當(dāng)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(shè)信號源為恒流源，響應(yīng)為回路電壓模為,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2-5Q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(fù)載和信號源內(nèi)阻對諧振回路的影響1負(fù)載和信號源內(nèi)阻為純電阻,圖2-8帶信號源內(nèi)阻和負(fù)載的并聯(lián)諧振回路,28,不變,下降,29,說明：Q0是在沒接入負(fù)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(fù)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(fù)載輸出電容的并聯(lián)諧振回路,31,2.負(fù)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(fù)載輸出電容的并聯(lián)諧振回路,32,注意：考慮了負(fù)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,上述諧振回路中，信號源和負(fù)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(fù)載電阻常常是不相等的，即阻抗不匹配。當(dāng)相差較多時，負(fù)載上得到的功率可能很??；第三，信號源輸出電容和負(fù)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(fù)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),等效變換關(guān)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(fù)載電容等效折算,51,圖2-18負(fù)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(dāng)外接負(fù)載不是純電阻，包含有電抗成分時，上述等效變換關(guān)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(fù)載的接入方式相同。（5）為區(qū)別信號源和負(fù)載與回路的接入系數(shù)，在下面信號源和負(fù)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(fù)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）可以這樣理解，從2-3端折算到1-3端電壓變比為1/n倍，在保持功率不變的條件下，電流變比應(yīng)為n倍。,55,圖2-19信號源部分接入回路,56,通過以上討論得知：采用任何接入方式，都可使回路的有載QL值提高，而諧振頻率不變。同時，只要負(fù)載和信號源采用合適的接入系數(shù)，即可達(dá)到阻抗匹配，輸出較大的功率。,