高频电子线路知识点整理Word格式.docx
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5.失谐△w=w(再加电压的频率)-W。
(回路谐振频率),当w和wo很相近时,2-E=X/R=QX2^w/wo是广义失谐,回路电流与谐振时回路电流之比N「)二
0.7
1二
曲+匕2—^2—
w2-wi为通频带,W2,w1为边界频率/半功率点,广义失谐为土1
2込飞—0
品质因数越高,选择性越好,通频带越窄
LR
7.
8.通频带绝对值2f07-
6.当外加电压不变,w=w1=w2时,其值为1/V2,
=
Q通频带相对值2"
0.7
Q
9•相位特性
屮=一arctanQ—
二-arctan
Q越大,相位曲线在wo处越陡峭
10.能量关系
电抗元件电感和电容不消耗外加电动势的能量,消耗能量的只有损耗
回路总瞬时储能
电阻。
w=wLwC二丄CQ2Vsm2sin2‘t-CQ2Vsmcos2-CQ2Vsm
2222
1Vsm112
wR=2n2n?
CQVsm
-2、,20
-1Q,所以Q=2冗回路储能表示回路或线圈中的损耗。
2nQ所以Q冗每周期耗能
回路一个周期的损耗
122
一CQVSm二2
2n—CQVsm2
2
就能量关系而言,所谓“谐振”,是指:
回路中储存的能量是不变的,只是在电感与电容之间相互转换;
外加电动
势只提供回路电阻所消耗的能量,以维持回路的等幅振荡,而且谐振回路中电流最大。
wLWC
Wr
11.
电源内阻与负载电阻的影响
QL:
+昱:
臣
RR
三.并联谐振回路
1•一般无特殊说明都考虑wL>
>
R,Z”
jC--
L」.L
CR
反之Wp=V:
1/LC-(R/L)2]=1/VRC1-Q2
2.丫(导纳)=CR
—+jcoCI电导(G)=
L-況丿
3.谐振时B=C0,•'
p二
coLp
4.品质因数QppL1
L
回路谐振电阻Rp=
电纳(B)=国C
\lc
RaUpC(乘Rp)
RpCRpL
5.当w<
wp时,B>
0导纳是感性;
wp时,B<
0导纳是容性电感和电容支路的电流等于外加电流的并联电阻减小品质因数下降通频带加宽,选择性变坏
.
L丿
=QpWpL=Qp/WpC
(看电纳)
与串联不同
6信号源内阻和负载电阻的影响
Qp
1上电
RsRl
由此看出,考虑信号源内阻及负载电阻后,
Ql=灼pL(Gp+Gs+Gl厂
Rp
Qp-
BpL
pL
品质因数下降,并联谐振回路的选择性变坏,通频带加宽。
四.串并联阻抗等效互换
1.并联T串联
R_
Rs_22
Rpx2
2.串联t并联
Rp~RsQ2Xp=Xs
3.抽头式并联电路
为了减小信号源或负载电阻对谐振回路的影响,信号源或负载电阻不是直接接入回路,而是经过一些简单的变换电
路,将它们部分接入回路。
Xs
RpXp
r2Xp
Q=Rp/Xs
Q=Xs/Rs
+
Rl
R.
RlVl
b)
a)
Vl
RLV
c士
考虑接入后等效回路两端电阻和输出电压的变化
第三章高频小信号放大器
一■.基本概念
1.高频放大器与低频放大器主要区别:
工作频率范围、频带宽度,负载不同;
低频:
工作频率低,频带宽,采用无调谐负载;
高频:
工作频率高,频带窄,采用选频网络
2.谐振放大器又称(调谐)/高频放大器:
靠近谐振,增益大,远离谐振,衰减
3.高频小信号放大器的主要质量指标
1)增益:
(放大系数)
VoPoVoPo
A-Apo代=20log」Ap=10log」
;
.VipPiypP
(2—3dB,0.5—(-3dB)
2)通频带1
增益下降到时所对应的频率范围为2」f07
3)选择性2Q
从各种不同频率信号的总和(有用的和有害的)中选出有用信号,抑制干扰信号的能力
a)矩形系数Kr01,=竺0丄或Kr0.01=3°
01
2也f0.72^f0.7
Kt1,滤除干扰能力越强,选择性越好
b)抑制比表示对某个干扰信号fn的抑制能力
4)工作稳定性不稳定引起自激
5)噪声系数
二•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)
h参数系
输出电压、输入电流为自变量,输入电压、输出电流为参变量z参数系
输入、输出电流为自变量,输入、输出电压为参变量
y参数系(本章重点讨论)
输入、输出电压为自变量,输入、输出电流为参变量
_Ao
Avn
输入导纳yi
正向传输导纳
Ii
■
Vi
yf
V2zz0
_I2"
v!
(输出短路)
输出导纳
(放大倍数下降到0.1或0.01)
y。
(输入短路)
yr
V2$
yfe越大,表示晶体管的放大能力越强;
yreyfe
=_L■
V2Vlre越大,表示晶体管的内部反馈越强。
yreyfeV
Av
反向传输导纳
yfe
Y=yie。
八e…—
y°
e+Ylyie+YsV1yoe+Yl
缺点:
虽分析方便,但没有考虑晶体管内部的物理过程,物理含义不明显,随频率变化参考书本62页例题
2•混合
优点:
3•混合
yie=gie+joCieyfe=|yfe|^$fe
4.晶体管的高频参数
1)截止频率fB
1fP
放大系数B下降到B0的
2)特征频率飞fT当B下降至1时的频率
3)最高振荡频率fmax晶体管的功率增益为1时的工作频率注意:
f>
fmax后,GpVl,晶体管已经不能得到功率放大。
Yo=yoe
n等效电路
各个元件在很宽的频率范围内都保持常数。
分析电路不够方便。
n等效电路参数与形式等效电路y参数的转换
yoe=goe+jcoCoeyre=|yre|Z$re
—2的频率
ff二f厂丐T,当Bo>
1时,f
频率参数的关系:
fmax-
rj\p\
A
、
Lj
卞/
三•单调谐回路谐振放大器
4.片
£
负较%
1.电压增益
谐振时A0
2.功率增益
Po
Apo话=(Avo)
=P1P2yfe
PlP2yfe
Gp
2gie2
gie1
Gp-P;
g°
e1-Pfgie2
匹配时
(Avo)max
1)如果设LC调谐回路自身元件无损耗,且输出回路传输匹配
那么最大功率增益为Ap0maxyfe—
4gie1goe1
2)如杲LC调谐回路存在自身损耗,且输出回路传输匹配
Gp=0
22P19oe1=P2gie2
Gp式0
22卫goe1=p2gie2
引入扎入损耗心=回路无损耗时的输出功率(Pi)/回路有损耗时的输出功率(P'
)
(其中釘爭■佥有◎'
(1
Ql)2Q0)
那么最大功率增益为Apomax=
Ql2
(1)4gie1goe1Q0
(1-丁)2二(1-为2AP0max
Qo
此时的电压增益为(Avo)max
Ql
I——(1-T
2.g°
1gi2Q0
|yfe|
3.通频带与选择性
2銜07=_直(通频带)
选择性无论Q值为多大,其谐振曲线和理想的矩形相差甚远,选择性差(
Kr01>
1)
4.级间耦合看书76页例题
四•多级单调谐回路谐振放大器..
1.放大器的总增益Av=AZ1A2宀代n=代1"
2.m级放大器的通频带
2可0.7「2m-1f0「2矗-12・讦0.7单级
五.谐振放大器的稳定性
1•稳定系数
(其中g2=g1g2)如果s=1,放大器可能产生自激振荡;
如果S>
1,放大器不会产生
自激。
S越大,放大器离开自激状态就越远,工作就越稳定。
一般要求S=5~10
2•单向化
什么是单向化:
讨论如何消除yre(反向传输导纳)的反馈,变“双向元件”为“单向元件”为什么单向化:
由于晶体管内存在y「e的反馈,所以它是一个“双向元件”引起放大器工作的不稳定。
如何单向化:
1)失配法
信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配;
晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。
的过程。
。
作为放大器工作时,y「e的反馈作用可能
注意:
失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。
2)中和法(不做讨论)
六.放大器中的噪声
1•内部噪声的来源于特点
由元器件内部带电粒子的无规则运动产生,大多为有不同频率点上能量相等的随机噪声)
2•电阻热噪声
功率谱密度S(f)=4kTR噪声电压的均方值
{其中k-1.381023J/K,波尔兹曼常数
白噪声(在整个频域内,功率谱密度均匀分布的噪声;
亦即:
所
22
Vn=4kTRfn噪声电流的均方值in=4kTG」fn
T为绝对温度(=摄氏温度+273),单位为K
R(或G)为■"
'
:
fn内的电阻(或电导)值,单位为Q}
3•晶体管噪声
1)
2)
3)
4)
热噪声:
主要存在于(基区体电阻)内
散粒噪声(主要来源)
分配噪声
闪烁噪声(1/f噪声)
白噪声
4.场效应管的噪声(比晶体管低得多)
1)热噪声:
由漏、源之间的等效电阻产生;
由沟道内电子不规则运动产生。
2)散粒噪声:
由栅、源之间PN结的泄漏电流引起。
3)闪烁噪声
七.噪声系数的表示和计算
1.信噪比
有用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值TPs/Pn=S/N=SNR信号功率/噪声功率2•噪声系数:
Fn反映了信号经过放大后,信噪比变坏的程度
P./P.
输入信噪比与输出信噪比的比值Fn里巴
FSo/Pno输出噪声Pn。
=Pn0I+Roil=Pni'
Ap+Pn0II
分贝Fn(dB)=10lgFn
Fn(dB)
Fn=1010
输入端的噪声经放大后在输岀端呈现的功率
放大器自身的噪
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