第 3章 小信号放大电路
按 频带宽度 分,
窄带放大器,以各种选频电路作负载，例
如并联谐振回路、耦合谐振回路、各种滤
波器等
宽带放大器,采用无选频作用的电路作负
载，例如高频变压器、传输线变压器等
按 负载
分,
调谐放大器
集中选频放大器,以石英晶体、陶瓷、声表面滤波器负载
单调谐放大器,输出端接调谐回路
双调谐放大器,输入、输出端都接调谐回路
参差调谐放大器,调谐回路的谐振频率不同
小信号放大电路的分类,
作用,放大各种无线电设备中的高频小信号（微弱），
通常是窄带放大器，以各种选频电路作负载（并联、耦
合谐振回路等），所以还具有选频或滤波作用。
组成,放大器件 +负载回路（非线性电阻）
要求,（ 1）增益要高 （ 2）选择性要好
（ 3）工作要稳定可靠 （ 4）噪声要小
另外，由于小信号谐振放大器放大的信号幅度很小，
电路中用于放大的器件工作在线性范围，因而它们 属于线
性放大器,通常 采用线性模型的等效电路分析法 。
3.1.1 概述
3.1 小信号谐振放大器
分类,调谐放大器和频带放大器，前者的谐振回路调谐
于输入有用信号的频率；后者谐振频率为固定值。
3.1.2 单调谐回路谐振放大器电路
1,采用分压式稳定偏置
电路；
2,T工作在甲类放大状
态；
3,输出端采用并联谐振
电路，起选频作用,T的
集电极采用部分接入，
以提高谐振回路的有载 Q
值；
4,信号输入与输出为实
现阻抗匹配、满足最大
功率传输均采用变压器
耦合。
一、电路和工作原理
2
1
3 4
5
C
L
+
_Ui
+
_
Uo
+
_
Ui
交流通路
二、主要参数分析计算
1、放大器的交流小信号等效等效电路
n1yfeUi +
_
g? C? L Uo′
将 1－ 2和 4－ 5分别折算到
1－ 3端后的等效电路
yfeUi+
_
yieU
i
C
2
3
1
4
5Coe goe
gL
CL
+
_
Uo
L
Y参数等效电路
ieieie Cjgy ???
oeoeoe Cjgy ???
LLL Cjgy ???
）和（忽略 reiemfe yCgy ?
)(
00
2
2
2
1
2
2
2
1
13
45
2
13
12
1
回路的损耗为
则下图中：，设：
LCgggngng
CCCnCnC
N
N
n
N
N
n
Loe
Loe
???
????
??
?
?
2、分析计算
（ 1）电压增益（电压放大倍数）
?
???
g
ynn
U
UA fe
i
uo
210
当输出回路谐振时,ξ =0,即为纯电导。因此，谐振时电压
增益 Auo为：
)1(
)1(
21
2
1
?
?
jg
Uynn
UnU
jg
Uyn
ZIU
ife
oo
ife
o
?
??
?
?
?
????
?
?
?
n1yfeUi
+
_
g?
C?
L Uo′
将 1－ 2和 4－ 5分别折算到
1－ 3端后的等效电路
（ 2）功率增益（谐振时功率放大倍数）
Li
fe
Loo
ieii
i
o
Po
gU
g
ynn
gUP
gUP
P
P
A
2212
2
）（
，其中＝定义：
?
??
?
ie
L
uo
ie
Lfe
i
o
Po
g
g
A
g
g
g
ynn
P
P
A
??
?
?
2
221
）（＝
a、失配损耗：如果负载失配导
致输出功率减小引起的功率损
耗。此时，
若谐振回路理想、无损
耗，则 go=0，当 输出端匹配
时 n12goe=n22gL，输出功率最
大，功率增益最大，记为
APomax：
ieoe
fe
i
O
Po gg
y
P
P
A
4
2
m a x
m a x ??
b、插入损耗：由于谐振回路的接入而引起功率增益下降，称
为谐振回路的插入损耗 —— （ 1－ Qe/Q） 2 。这样任意态下的
功率增益表述为下式：
2
2m a x )1()1(
4
Q
Q
P
PAA e
PoPo ?????
功率损耗 。下降的程度, 称为失配
反映了失配时功率增益
,称为失配系数其中
2
2
1
2
2
2max
)1(
4
)1(
4
P
P
gn
gnP
P
PAA
oe
L
PoPo
?
?
?×?
（ 3）选择性和通频带
选择性 S：任意频率时的放大倍数与谐振时放大倍数之比定义
为放大器的选择性。
e
e
ou
u
Q
f
BWS
f
f
Q
A
A
S
0
7.0
2
0
2
7 0 7.0
)
2
(1
1
1
1
??
?
?
?
?
??
时，
?
（ 4）矩形系数
矩形系数 K：放大器电压增益下降至谐振时
增益的 0.1倍（或 0.01倍）时，相应的通频带
放大器通频带之比,即
95.9110
1101.01.0
)(
2
7.0
1.0
1.0
02
7.0
01.0
01.0
7.0
1.0
1.0
?????
???
??
BW
BW
K
Q
f
BWS
BW
BW
K
BW
BW
K
e
，则令
理想和实际的选频曲线
BW0.7
BW0.1
0 f
0.707
Au
Au0
1
0.1
K越接近于 1,选频特性 约好 !
例 3－ 1：单调谐回路放大器如图所示。
设负载是与该放大器完全相同的下一
级放大器,BJT的参数为：
gie=1.1× 10－ 3S,goe=1.1× 10-4S，
|yfe|＝ 0.08S,Cie=25pF,Coe=6pF，
N12=16圈,N13＝ 20圈,N45＝ 4圈，
L13=1.5uH,C=12pF,Q0=100。
求,f0,Aou,BW0.7
解：
2.08.0
13
45
2
13
12
1 ＝，＝接入系数,N
Nn
N
Nn ??
1,负载是与该放大器完全相同的下一级放大器, 所以 gL=gie,CL=Cie
M H zCLfpFCCnCnC Loe 4.312 117
13
0
2
2
2
1 ??????
?
? ?＝
Sggngng
S
LQ
g
g
ynn
A
Loe
fe
ou
4
0
2
2
2
1
00
0
21
1048.1
34
1
852
－
回路总电导：
回路空载时的电导为：
倍、
?????
??
??
?
?
?
?
M H z
Q
f
BW
Q
g
g
Q
Lg
Q
Lg
Q
e
e
e
37.1
23
11
3
0
7.0
0
0
00
0
0
???
???
??
?
?
??
，、
3.1.3 单调谐放大器的级连
目的,提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。
一、同步调谐多级放大器（单级级连构成）
电压放大倍数,Au=Au1?Au2…… Aun＝ Au1n （每一级都相同）
级数 n 1 2 3 4
Bn/B1 1.0 0.64 0.51 0.43
K0.1 9.95 4.66 3.74 3.18
12
1100
1100
1.0
1
1
1
1.0
)(7.01.0
?
?
?
??
?
?
n
n
n
K
BWBW
S
得：
，
得：取
单级
矩形系数：
选择性和通频带：
频带越窄 。可以看出级数越多, 通
，单级 12
)()(
1
2
)(7.0
1
1
00
??
???
??
?
nBW
A
A
A
AS
n
nn
u
u
u
u
?
二、参差调谐放大器
将 若干个单级谐振放大器级连,但每个谐振
放大器的调谐频率不同，称为参差调谐放大器。
参差调谐放大器可以增加带宽，同时又得到边沿
较陡峭的频率特性。因此，它用于宽带和高选择
性的场合。
fofo1 fo2 f
|K|
?fs?fs
双 参差
fofo1 fo2 f
|K|
三 参差
合成曲线更接近于矩形
3.1.4 双调谐放大器（通频带宽，选择性好）
临界耦合状态 (η=1)时的最大电压放大倍数为：
级数 n 1 2 3 4
B1/B2 1.0 0.8 0.71 0.66
K0.1 3.15 2.16 1.9 1,8
电路较复杂；调整比较困难。
e
fe
u
Q
f
BWS
BWS
g
ynn
A
0
7.0
4
7.0
21
max0
2,
4
2
:
2
?
?
?
?
?
?
和
3.1.5 集成电路调谐放大器
使用集成宽带放大器或专用高频集成放大器构筑调谐放大器
实现的方案为,
1、宽带放大器 +集中选频滤波器
2、前置放大器 +集中选频滤波器 +宽带放大器
宽带放大器 集中滤波器
集 中
滤波器
前 置
放大器
宽 带
放大器
VT1 VT2
VT3
102
6
4
1
3
12 11
9
8
7
5
4E307u
i
uo
+6V
-6V
+
_
110
2
5 7
8
4 6
12 11
1、集成射频 /中频放大器 4E307
4E307的内部原理电路和引脚如下左图所示 。 在使用时将 ④
与 ⑥, ⑦ 与 ⑧ 短路连接, ⑤ 与 ① 之间接, 就构成了一个典型的
恒流源差动放大电路 。 ⑦ 和 ⑧ 之间可以加接电阻, 增大反馈,
减小静态功耗 。 该芯片的供电电压为 ± 8V,单端输出时, VT1
和 VT2的特征频率 300~600MHz。 右图是芯片的典型应用电路 。
+12V
XG1590 Uo
RL=50?
uAGC
39PF
1~10pF
2 6
T2
Us
Rs=50?
T11
5
51
4
4
3
3
8
8
7
7 6
2
XG1590
24pF
1~10pF
1~10pF
10?H
10?H
10k?
51k?
0.002?F
0.002?F
0.002?F
2,两级 60MHz中频放大器
XG1590是通用型高频线性集成放大器芯片, 带有自动增益控
制功能 。 当芯片调谐在 60MHz工作时, 功率增益为 45dB,非调谐工
作时 BW0.7=10MHz,当自动增益控制电压 UAGC=5~7V时, 控制范围
达 60dB,芯片采用单电源供电, 最大电源电压 18V。
该电路是应用于某雷达系统的中频放大器, 整个电路的功率
增益约为 80dB,带宽为 1.5MHz。
?A703
uo
RL=50?
+12V
0.001?F
200pF
40pF
1
7~45pF 3
5
7
8
4
T2
7~45pF
us
Rs=50?
T1
3,30MHz射频放大器
高频集成放大器 ?A703组成的 30MHz射频放大器, 电源电压
为 12V,消耗功率 110mW。 变压器 T1初级匝数为 10圈, 次级匝
数为 10圈； T2初级匝数为 12圈, 次级匝数为 1圈, 线径为 #22，
磁芯是 T44— 10型 。 该电路主要特性指标为：电压增益 35dB，
功率增益 37dB,带宽 1MHz,噪声系数 6dB。
Au
yre增大
自激
yre=0
f
f0
yfe对放大器幅频特性的影响
3.2 小信号调谐放大器的稳定性
在前面对小信号谐振放大器的分
析中把三极管当成单向化器件对待,
但是 实际上三极管的高频小信号模型
是双向传输的 。
yre的影响将在小信号谐振放大器
中产生两个问题：
其一 是影响小信号谐振放大器的谐振
频率，特别是当输入端也接有谐振回
路时,yre中的电容成分会引起放大
器的频率特性发生明显的畸变，使得
多级调谐放大器调整变得很困难。
其二 是 yre中的电导成分会引起放大器
自激，使放大器不稳定。
3.2.1 谐振放大器的输入导纳 Yi及稳定性分析
c
e
b
2Uyre?
1Uyfe?
yoeyie
1I? 2I?
+
_
1U?
+
_
2U?
ys
y'L
sI?
yi
称反馈导纳。
引起的，是由三极管内部参数
＝
由图可知：
reF
Fie
Loe
fere
iereie
reie
i
yy
yy
yy
yy
y
U
U
yy
U
UyyU
U
I
y
?
??
????
?
??
1
2
1
21
1
1
?
?
?
??
?
?
一,输入导纳
当 ω＝ ωo时,y''L为纯电导；当 ω<ωo时,y''L呈感性；当 ω>ωo时,y''L
呈容性。因此,gF随频率的变化可正可负，
若 gF>0,gi增大，当 一定时,减小，为负反馈,电路稳定工作；
若 gF<0,gi减小，当 一定时,增大，为正反馈，当 gF +gie+ gs<0时，
电路产生自激。
sI?
1U?sI
?
1U?
稳定工作的条件,gF +gie+ gs>0
0g g g
,g g g
)21(
,,
sieF
sieF
0
0
0
???
??
??
?
???
?
??
??
???
?
稳定工作时必须满足：输入端总电导为
忽略时：在谐振频率点
FF
LL
m
Loe
fere
F
rebbmfe
jbg
Qjg
gC
j
yy
yy
y
Cjyrgy
?
?
?
??
?
?
3.2.2 提高放大器稳定性的方法
（ 1）选择高频性能好的三极管。
通常 Cb?c (即 C?)越小越好。
（ 2）中和法。 在晶体管外部接一个中和电
容 CN来抵消内部反馈有害的影响。
N1
N2iU?
Cb?c
CN
1I?
2I?
如果中和电路使 和
相等，此时，正反馈
的影响被抵消。起到
使放大器稳定工作的
作用。
2I? 1I?
组合放大电路,采用共射 —— 共基级联电路
V1
V2
VT2管的 Cb‘c不构成正反馈，而 VT1管由于
负载阻抗很小，导致该级增益很低,VT1和 VT2
之间处于严重失配状态，也不会构成自激振荡。
（ 3）失配法。
是一种通过适当降低放大器的增益，提高放大器的稳定
性的方法。
3.3 集成宽带放大器
宽带放大器是一种线性放大器, 属于模拟集成电路的范
畴, 与模拟电子线路课程中的运算放大器没有本质的区别 。
但是, 随着现代通信技术的发展, 对宽频带放大器频带宽度
的要求越来越高, 从低频段 0Hz直流开始, 一直延伸到几百
MHz甚至 GHz,如此宽的频带范围, 对集成电路的制造提
出了很高的要求, 而且在集成芯片的使用上, 有时还要增加
许多用于展宽频带的电抗补偿电路 。
F733是通用型的集成宽带放大器, 国外同类型号为
LM733,μA733,其封装形式和主要功能相同 。 该芯片在
没有外接频率补偿的条件下, 能够放大 0Hz~120MHz的电
压信号, 改变增益调节端 G1,G2的连接方式, 可以提供 10、
100,400三种增益供选用 。 输入与输出可以采用单端方式,
也可以采用双端 （ 平衡 ） 方式 。
F733的内部原理电路如图所示 。 电路由差动输入级 VT1,VT2，
中间差动放大级 VT3,VT4,输出差动级 VT5,VT6和偏置电流源共四
部分组成, 三级放大器均采用差动放大电路, 其中输入级 R3~R6四个
电阻用来调节增益, 当 ⑨ — ④ 脚短路时, 电压增益为 300~500； ⑨ —
④ 断开, ③ — ⑩ 短路时, 电压增益为 90~110； ③④⑨⑩ 四个管脚均开
路时, 电阻全部参与反馈, 电压增益为 9~11。
R5
VT1 VT2
VT3 VT4
VT5
VT6
VT7 VT
8 VT
9 VT10
VT11
50? 50?
590? 590?
R3
R4
5
R6
9
10
4
3
1
2
8
7
6
由两片宽带集成运算放大器构成的高增益低噪声弱信号放大
电路如图所示, 图中 C2,C3,C4是高频补偿电容, 必须经过仔
细的调整, 以保证通频带内增益平坦的程度和上限频率 。 L1的取
值范围是 6.8~8.2?H,它对下限频率有一定的补偿作用 。 输出信
号取自于 CX2501B的 ② 脚, 也可以从 ③ 脚输出, 此时需要在 ③
和 ⑥ 脚之间接一个 18~22?H的电感 。 该电路的主要技术指标是：
电压增益；带宽为 0.5~80MHz；输出噪声幅度 20mV。
CX2501B
2
3
CX35B
8
4
5
7
6
9 10
11
12
13 6
8
+12V
C2
C1
uo
C3
C4
L1
C5
C6 C7
LC LC LCC
C CC CC CC
ui
R*
本章小结
通信系统中使用的小信号放大器分为两类, 一类是谐振放大器,
谐振放大器都是选频的窄带放大器, 并联谐振回路, 耦合谐振回路和各
种固体滤波器是其负载 。 谐振放大器的主要参数除了电压放大倍数 （ 增
益 ）, 输入阻抗, 输出阻抗外, 通频带和选择性是有别于其它放大器的
重要的参数 。 另一类是宽带放大器, 实用中的宽带放大器多为集成放大
器 。
分离元件的谐振放大器通常采用 y参数等效电路来分析计算, 单管
单调谐放大器和单管双调谐放大器的分析计算是本章的重点, 这一章要
注意计算公式的灵活应用 。
小信号放大器能否稳定工作是电路设计和调整中必须考虑的问题,
但是稳定性涉及的问题比较多, 计算只能为电路调整指一个方向, 需要
根据实际情况进行仔细地调整 。
集成宽带放大器 +集中选频滤波器是目前小信号放大器的方向 。 宽
带放大器也存在稳定工作的问题, 当频率比较高时, 需要认真考虑阻抗
匹配问题 。
按 频带宽度 分,
窄带放大器,以各种选频电路作负载，例
如并联谐振回路、耦合谐振回路、各种滤
波器等
宽带放大器,采用无选频作用的电路作负
载，例如高频变压器、传输线变压器等
按 负载
分,
调谐放大器
集中选频放大器,以石英晶体、陶瓷、声表面滤波器负载
单调谐放大器,输出端接调谐回路
双调谐放大器,输入、输出端都接调谐回路
参差调谐放大器,调谐回路的谐振频率不同
小信号放大电路的分类,
作用,放大各种无线电设备中的高频小信号（微弱），
通常是窄带放大器，以各种选频电路作负载（并联、耦
合谐振回路等），所以还具有选频或滤波作用。
组成,放大器件 +负载回路（非线性电阻）
要求,（ 1）增益要高 （ 2）选择性要好
（ 3）工作要稳定可靠 （ 4）噪声要小
另外，由于小信号谐振放大器放大的信号幅度很小，
电路中用于放大的器件工作在线性范围，因而它们 属于线
性放大器,通常 采用线性模型的等效电路分析法 。
3.1.1 概述
3.1 小信号谐振放大器
分类,调谐放大器和频带放大器，前者的谐振回路调谐
于输入有用信号的频率；后者谐振频率为固定值。
3.1.2 单调谐回路谐振放大器电路
1,采用分压式稳定偏置
电路；
2,T工作在甲类放大状
态；
3,输出端采用并联谐振
电路，起选频作用,T的
集电极采用部分接入，
以提高谐振回路的有载 Q
值；
4,信号输入与输出为实
现阻抗匹配、满足最大
功率传输均采用变压器
耦合。
一、电路和工作原理
2
1
3 4
5
C
L
+
_Ui
+
_
Uo
+
_
Ui
交流通路
二、主要参数分析计算
1、放大器的交流小信号等效等效电路
n1yfeUi +
_
g? C? L Uo′
将 1－ 2和 4－ 5分别折算到
1－ 3端后的等效电路
yfeUi+
_
yieU
i
C
2
3
1
4
5Coe goe
gL
CL
+
_
Uo
L
Y参数等效电路
ieieie Cjgy ???
oeoeoe Cjgy ???
LLL Cjgy ???
）和（忽略 reiemfe yCgy ?
)(
00
2
2
2
1
2
2
2
1
13
45
2
13
12
1
回路的损耗为
则下图中：，设：
LCgggngng
CCCnCnC
N
N
n
N
N
n
Loe
Loe
???
????
??
?
?
2、分析计算
（ 1）电压增益（电压放大倍数）
?
???
g
ynn
U
UA fe
i
uo
210
当输出回路谐振时,ξ =0,即为纯电导。因此，谐振时电压
增益 Auo为：
)1(
)1(
21
2
1
?
?
jg
Uynn
UnU
jg
Uyn
ZIU
ife
oo
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+
_
g?
C?
L Uo′
将 1－ 2和 4－ 5分别折算到
1－ 3端后的等效电路
（ 2）功率增益（谐振时功率放大倍数）
Li
fe
Loo
ieii
i
o
Po
gU
g
ynn
gUP
gUP
P
P
A
2212
2
）（
，其中＝定义：
?
??
?
ie
L
uo
ie
Lfe
i
o
Po
g
g
A
g
g
g
ynn
P
P
A
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?
?
2
221
）（＝
a、失配损耗：如果负载失配导
致输出功率减小引起的功率损
耗。此时，
若谐振回路理想、无损
耗，则 go=0，当 输出端匹配
时 n12goe=n22gL，输出功率最
大，功率增益最大，记为
APomax：
ieoe
fe
i
O
Po gg
y
P
P
A
4
2
m a x
m a x ??
b、插入损耗：由于谐振回路的接入而引起功率增益下降，称
为谐振回路的插入损耗 —— （ 1－ Qe/Q） 2 。这样任意态下的
功率增益表述为下式：
2
2m a x )1()1(
4
Q
Q
P
PAA e
PoPo ?????
功率损耗 。下降的程度, 称为失配
反映了失配时功率增益
,称为失配系数其中
2
2
1
2
2
2max
)1(
4
)1(
4
P
P
gn
gnP
P
PAA
oe
L
PoPo
?
?
?×?
（ 3）选择性和通频带
选择性 S：任意频率时的放大倍数与谐振时放大倍数之比定义
为放大器的选择性。
e
e
ou
u
Q
f
BWS
f
f
Q
A
A
S
0
7.0
2
0
2
7 0 7.0
)
2
(1
1
1
1
??
?
?
?
?
??
时，
?
（ 4）矩形系数
矩形系数 K：放大器电压增益下降至谐振时
增益的 0.1倍（或 0.01倍）时，相应的通频带
放大器通频带之比,即
95.9110
1101.01.0
)(
2
7.0
1.0
1.0
02
7.0
01.0
01.0
7.0
1.0
1.0
?????
???
??
BW
BW
K
Q
f
BWS
BW
BW
K
BW
BW
K
e
，则令
理想和实际的选频曲线
BW0.7
BW0.1
0 f
0.707
Au
Au0
1
0.1
K越接近于 1,选频特性 约好 !
例 3－ 1：单调谐回路放大器如图所示。
设负载是与该放大器完全相同的下一
级放大器,BJT的参数为：
gie=1.1× 10－ 3S,goe=1.1× 10-4S，
|yfe|＝ 0.08S,Cie=25pF,Coe=6pF，
N12=16圈,N13＝ 20圈,N45＝ 4圈，
L13=1.5uH,C=12pF,Q0=100。
求,f0,Aou,BW0.7
解：
2.08.0
13
45
2
13
12
1 ＝，＝接入系数,N
Nn
N
Nn ??
1,负载是与该放大器完全相同的下一级放大器, 所以 gL=gie,CL=Cie
M H zCLfpFCCnCnC Loe 4.312 117
13
0
2
2
2
1 ??????
?
? ?＝
Sggngng
S
LQ
g
g
ynn
A
Loe
fe
ou
4
0
2
2
2
1
00
0
21
1048.1
34
1
852
－
回路总电导：
回路空载时的电导为：
倍、
?????
??
??
?
?
?
?
M H z
Q
f
BW
Q
g
g
Q
Lg
Q
Lg
Q
e
e
e
37.1
23
11
3
0
7.0
0
0
00
0
0
???
???
??
?
?
??
，、
3.1.3 单调谐放大器的级连
目的,提高增益（各级增益相乘）；改善频率选择性。
一、同步调谐多级放大器（单级级连构成）
电压放大倍数,Au=Au1?Au2…… Aun＝ Au1n （每一级都相同）
级数 n 1 2 3 4
Bn/B1 1.0 0.64 0.51 0.43
K0.1 9.95 4.66 3.74 3.18
12
1100
1100
1.0
1
1
1
1.0
)(7.01.0
?
?
?
??
?
?
n
n
n
K
BWBW
S
得：
，
得：取
单级
矩形系数：
选择性和通频带：
频带越窄 。可以看出级数越多, 通
，单级 12
)()(
1
2
)(7.0
1
1
00
??
???
??
?
nBW
A
A
A
AS
n
nn
u
u
u
u
?
二、参差调谐放大器
将 若干个单级谐振放大器级连,但每个谐振
放大器的调谐频率不同，称为参差调谐放大器。
参差调谐放大器可以增加带宽，同时又得到边沿
较陡峭的频率特性。因此，它用于宽带和高选择
性的场合。
fofo1 fo2 f
|K|
?fs?fs
双 参差
fofo1 fo2 f
|K|
三 参差
合成曲线更接近于矩形
3.1.4 双调谐放大器（通频带宽，选择性好）
临界耦合状态 (η=1)时的最大电压放大倍数为：
级数 n 1 2 3 4
B1/B2 1.0 0.8 0.71 0.66
K0.1 3.15 2.16 1.9 1,8
电路较复杂；调整比较困难。
e
fe
u
Q
f
BWS
BWS
g
ynn
A
0
7.0
4
7.0
21
max0
2,
4
2
:
2
?
?
?
?
?
?
和
3.1.5 集成电路调谐放大器
使用集成宽带放大器或专用高频集成放大器构筑调谐放大器
实现的方案为,
1、宽带放大器 +集中选频滤波器
2、前置放大器 +集中选频滤波器 +宽带放大器
宽带放大器 集中滤波器
集 中
滤波器
前 置
放大器
宽 带
放大器
VT1 VT2
VT3
102
6
4
1
3
12 11
9
8
7
5
4E307u
i
uo
+6V
-6V
+
_
110
2
5 7
8
4 6
12 11
1、集成射频 /中频放大器 4E307
4E307的内部原理电路和引脚如下左图所示 。 在使用时将 ④
与 ⑥, ⑦ 与 ⑧ 短路连接, ⑤ 与 ① 之间接, 就构成了一个典型的
恒流源差动放大电路 。 ⑦ 和 ⑧ 之间可以加接电阻, 增大反馈,
减小静态功耗 。 该芯片的供电电压为 ± 8V,单端输出时, VT1
和 VT2的特征频率 300~600MHz。 右图是芯片的典型应用电路 。
+12V
XG1590 Uo
RL=50?
uAGC
39PF
1~10pF
2 6
T2
Us
Rs=50?
T11
5
51
4
4
3
3
8
8
7
7 6
2
XG1590
24pF
1~10pF
1~10pF
10?H
10?H
10k?
51k?
0.002?F
0.002?F
0.002?F
2,两级 60MHz中频放大器
XG1590是通用型高频线性集成放大器芯片, 带有自动增益控
制功能 。 当芯片调谐在 60MHz工作时, 功率增益为 45dB,非调谐工
作时 BW0.7=10MHz,当自动增益控制电压 UAGC=5~7V时, 控制范围
达 60dB,芯片采用单电源供电, 最大电源电压 18V。
该电路是应用于某雷达系统的中频放大器, 整个电路的功率
增益约为 80dB,带宽为 1.5MHz。
?A703
uo
RL=50?
+12V
0.001?F
200pF
40pF
1
7~45pF 3
5
7
8
4
T2
7~45pF
us
Rs=50?
T1
3,30MHz射频放大器
高频集成放大器 ?A703组成的 30MHz射频放大器, 电源电压
为 12V,消耗功率 110mW。 变压器 T1初级匝数为 10圈, 次级匝
数为 10圈； T2初级匝数为 12圈, 次级匝数为 1圈, 线径为 #22，
磁芯是 T44— 10型 。 该电路主要特性指标为：电压增益 35dB，
功率增益 37dB,带宽 1MHz,噪声系数 6dB。
Au
yre增大
自激
yre=0
f
f0
yfe对放大器幅频特性的影响
3.2 小信号调谐放大器的稳定性
在前面对小信号谐振放大器的分
析中把三极管当成单向化器件对待,
但是 实际上三极管的高频小信号模型
是双向传输的 。
yre的影响将在小信号谐振放大器
中产生两个问题：
其一 是影响小信号谐振放大器的谐振
频率，特别是当输入端也接有谐振回
路时,yre中的电容成分会引起放大
器的频率特性发生明显的畸变，使得
多级调谐放大器调整变得很困难。
其二 是 yre中的电导成分会引起放大器
自激，使放大器不稳定。
3.2.1 谐振放大器的输入导纳 Yi及稳定性分析
c
e
b
2Uyre?
1Uyfe?
yoeyie
1I? 2I?
+
_
1U?
+
_
2U?
ys
y'L
sI?
yi
称反馈导纳。
引起的，是由三极管内部参数
＝
由图可知：
reF
Fie
Loe
fere
iereie
reie
i
yy
yy
yy
yy
y
U
U
yy
U
UyyU
U
I
y
?
??
????
?
??
1
2
1
21
1
1
?
?
?
??
?
?
一,输入导纳
当 ω＝ ωo时,y''L为纯电导；当 ω<ωo时,y''L呈感性；当 ω>ωo时,y''L
呈容性。因此,gF随频率的变化可正可负，
若 gF>0,gi增大，当 一定时,减小，为负反馈,电路稳定工作；
若 gF<0,gi减小，当 一定时,增大，为正反馈，当 gF +gie+ gs<0时，
电路产生自激。
sI?
1U?sI
?
1U?
稳定工作的条件,gF +gie+ gs>0
0g g g
,g g g
)21(
,,
sieF
sieF
0
0
0
???
??
??
?
???
?
??
??
???
?
稳定工作时必须满足：输入端总电导为
忽略时：在谐振频率点
FF
LL
m
Loe
fere
F
rebbmfe
jbg
Qjg
gC
j
yy
yy
y
Cjyrgy
?
?
?
??
?
?
3.2.2 提高放大器稳定性的方法
（ 1）选择高频性能好的三极管。
通常 Cb?c (即 C?)越小越好。
（ 2）中和法。 在晶体管外部接一个中和电
容 CN来抵消内部反馈有害的影响。
N1
N2iU?
Cb?c
CN
1I?
2I?
如果中和电路使 和
相等，此时，正反馈
的影响被抵消。起到
使放大器稳定工作的
作用。
2I? 1I?
组合放大电路,采用共射 —— 共基级联电路
V1
V2
VT2管的 Cb‘c不构成正反馈，而 VT1管由于
负载阻抗很小，导致该级增益很低,VT1和 VT2
之间处于严重失配状态，也不会构成自激振荡。
（ 3）失配法。
是一种通过适当降低放大器的增益，提高放大器的稳定
性的方法。
3.3 集成宽带放大器
宽带放大器是一种线性放大器, 属于模拟集成电路的范
畴, 与模拟电子线路课程中的运算放大器没有本质的区别 。
但是, 随着现代通信技术的发展, 对宽频带放大器频带宽度
的要求越来越高, 从低频段 0Hz直流开始, 一直延伸到几百
MHz甚至 GHz,如此宽的频带范围, 对集成电路的制造提
出了很高的要求, 而且在集成芯片的使用上, 有时还要增加
许多用于展宽频带的电抗补偿电路 。
F733是通用型的集成宽带放大器, 国外同类型号为
LM733,μA733,其封装形式和主要功能相同 。 该芯片在
没有外接频率补偿的条件下, 能够放大 0Hz~120MHz的电
压信号, 改变增益调节端 G1,G2的连接方式, 可以提供 10、
100,400三种增益供选用 。 输入与输出可以采用单端方式,
也可以采用双端 （ 平衡 ） 方式 。
F733的内部原理电路如图所示 。 电路由差动输入级 VT1,VT2，
中间差动放大级 VT3,VT4,输出差动级 VT5,VT6和偏置电流源共四
部分组成, 三级放大器均采用差动放大电路, 其中输入级 R3~R6四个
电阻用来调节增益, 当 ⑨ — ④ 脚短路时, 电压增益为 300~500； ⑨ —
④ 断开, ③ — ⑩ 短路时, 电压增益为 90~110； ③④⑨⑩ 四个管脚均开
路时, 电阻全部参与反馈, 电压增益为 9~11。
R5
VT1 VT2
VT3 VT4
VT5
VT6
VT7 VT
8 VT
9 VT10
VT11
50? 50?
590? 590?
R3
R4
5
R6
9
10
4
3
1
2
8
7
6
由两片宽带集成运算放大器构成的高增益低噪声弱信号放大
电路如图所示, 图中 C2,C3,C4是高频补偿电容, 必须经过仔
细的调整, 以保证通频带内增益平坦的程度和上限频率 。 L1的取
值范围是 6.8~8.2?H,它对下限频率有一定的补偿作用 。 输出信
号取自于 CX2501B的 ② 脚, 也可以从 ③ 脚输出, 此时需要在 ③
和 ⑥ 脚之间接一个 18~22?H的电感 。 该电路的主要技术指标是：
电压增益；带宽为 0.5~80MHz；输出噪声幅度 20mV。
CX2501B
2
3
CX35B
8
4
5
7
6
9 10
11
12
13 6
8
+12V
C2
C1
uo
C3
C4
L1
C5
C6 C7
LC LC LCC
C CC CC CC
ui
R*
本章小结
通信系统中使用的小信号放大器分为两类, 一类是谐振放大器,
谐振放大器都是选频的窄带放大器, 并联谐振回路, 耦合谐振回路和各
种固体滤波器是其负载 。 谐振放大器的主要参数除了电压放大倍数 （ 增
益 ）, 输入阻抗, 输出阻抗外, 通频带和选择性是有别于其它放大器的
重要的参数 。 另一类是宽带放大器, 实用中的宽带放大器多为集成放大
器 。
分离元件的谐振放大器通常采用 y参数等效电路来分析计算, 单管
单调谐放大器和单管双调谐放大器的分析计算是本章的重点, 这一章要
注意计算公式的灵活应用 。
小信号放大器能否稳定工作是电路设计和调整中必须考虑的问题,
但是稳定性涉及的问题比较多, 计算只能为电路调整指一个方向, 需要
根据实际情况进行仔细地调整 。
集成宽带放大器 +集中选频滤波器是目前小信号放大器的方向 。 宽
带放大器也存在稳定工作的问题, 当频率比较高时, 需要认真考虑阻抗
匹配问题 。
