第二章 高频小信号放大器本章重点:
高频小信号谐振放大器的工作原理及性能指标计算。
难 点:谐振放大器的性能分析。
2.1 概述一、高频放大器的作用与分类高频放大器的分类
1、按信号大小分:
高频功率放大器,( 大信号,通常用于发射机中);
高频 小信号 放大器(接收机前端的主要部分);
2.1
高频放大器的作用,放大高频信号。
工作频率范围:( 300K-300M) Hz 。
2、按负载分谐 振 放大器,LC谐振回路作负载。
非谐振放大器:以传输线变压器作负载。
高频小信号放大器:
用以 放大微弱的高频小信号 。
一,按负载性质分:
1,小信号调谐放大器:用 LC谐振回路作负载。
又可分为谐振放大器(频率可调,主要做高频放大级,接收天线后第一级放大器)和中频(频带)放大器(频率固定的中放电路);
2,集中选频放大器,用 集中选择性滤波器 做负载。
二,按带宽分:
1.窄频带放大器,窄带放大器用 LC谐振回路或集中选频滤波器做负载,具有放大、选频的功能。其中心频率在(几百 -几百 M) Hz范围内,频带宽度约(几
~ 几十 M) Hz。
2.宽带放大器,用纯阻或变压器做负载,带宽较宽,越(几 M~ 几百 M) Hz。
2.1.1 高频小信号调谐放大器的主要质量指标
1、增益
( 1) 电压放大倍数 o
i
VA
V
或 电压增益 2 0 lg 2 0 lg d Bo
i
VA
V
( 2)功率放大倍数
op
i
pA
p?
或 功率增益 1 0 lg 1 0 lg
op
i
pA d B
p?
2.1.1
,而在其它频率处增益减小,
处及带宽0f
A?
对高频小信号放大器的要求是在中心频率内,有足够大的电压增益如图 2.1.1所示。
图 2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线
2.1.1
2.通频带
0.7BW
通频带也称为 3dB带宽:指放大电路的电压增益比中心频率 处的增益下降 3dB时的上、下限频率之间的频带,
用 表示,如图 2.1.1所示。
0f
0,7 2 1 0,72B W f f f
0.7BW Q
0.7BW
决定于负载回路 值及形式;且随级数的增加要求的带宽 也各带宽越来越窄。同时用途不同,
不相同。如中波广播:
0.7BW
=( 6~8) KHz
电视信号,=6MHz
2.1.1
0.7BW
图 2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线
0.7BW
3、选择性
0f
表示放大电路从各种干扰信号中选择有用信号,抑制干扰信号的能力,等于在中心频率 上的电压放大
0A? 0f f? nA?与偏离 为 处的放大倍数倍数 的比值,即
0
n
AS
A
显然,S值越大表明电路的选择性越好。
2.1.1
图 2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线实际中,也可用矩形系数来衡量放大器的频率特性与理想矩形的接近程度。
矩形系数 定义为 0.1
0.1
0.7
r
BWK
BW?
0.1BW
式中 为放大电路增益下降到最大值的 0.1时的
0f
)宽度。如图 2.1.1所示。失谐(偏离理想情况下,选频特性应为矩形,即
0.1 1rK?
图 2.1.1 调谐放大器电压增益的频率特性曲线
4.工作稳定性指放大器的工作状态,晶体管参数,电路元件
0A? 0f
0.7BW
放大器的不稳定现象表现为增益 的变化,中心频率的偏移,通频带 变窄,谐振曲线变形等,其极限状态是放大器产生自激。
参数等发生可能变化时,其主要质量指标的稳定程度。
2.1.1
5.噪声系数表征信号经放大后,信噪比变坏的程度。
噪声系数的定义是放大器的输入信噪比(输入端的信号功率与噪声功率之比)与输出信噪比之比,即
si n i
F
so n o
ppN
pp?
FN FN通常是大于 1的,
越接近于 1,放大器 的输出噪声越小。
放大器中产生噪声的原因有放大器本身产生的噪声。
在多级级联的放大器中,前一、二级放大器的噪声对整个放大器的噪声起决定作用。为了减少放大器的内部噪声,在设计与制作时应当采用低噪声管,正确的选择工作点电流,选用合适的电路等。
2.1.1