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第2章高频小信号谐振放大器,高频小信号谐振放大器,高频谐振功率放大器,高频谐振放大器,小信号谐振放大器,高频小信号放大器,高频小信号放大器设计,高频小信号调谐放大器,高频信号放大器,高频小信号放大器芯片
第2章 通信信号的接收 2.1 概述 2.2 小信号谐振放大器 2.3 集中选频放大器 2.4 放大器的噪声 2.1 概述 在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。所以,被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号,这种信号具有窄带特性。而且,通过长距离的通信传输,信号受到衰减和干扰,到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号,在做进一步处理之前,应当经过放大和限制干扰的处理。这就需要通过高频小信号放大器来完成。这种小信号放大器是一种谐振放大器。混频器输出端也接有这种小信号放大器,作为中频放大器对已调信号进行放大。 高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。高频小信号放大器可分为两类:一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。它们的主要功能都是从接收的众多电信号中,选出有用信号并加以放大,同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制,以提高接收信号的质量和抗干扰能力。 谐振放大器常由晶体管等放大器件与LC并联谐振回路或耦合谐振回路构成。它可分为调谐放大器和频带放大器,前者的谐振回路需调谐于需要放大的外来信号的频率上,后者谐振回路的谐振频率固定不变。集中选频放大器把放大和选频两种功能分开,放大作用由多级非谐振宽频带放大器承担,选频作用由LC带通滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等承担。目前广泛采用集中宽频带放大器。 高频小信号放大器主要性能指标有:谐振增益、通频带、选择性及噪声系数等。 1.谐振增益 放大器的谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益,记为Au0,其值可用分贝 (dB)表示。放大器的增益具有与谐振回路相似的谐振特性,如图2.1所示。图中f0表示放大器的中心谐振频率,Au/ Au0表示相对电压增益。当输入信号的频率恰好等于f0时,放大器的增益最大。 2. 通频带 通频带是指信号频率偏离放大器的谐振频率f0时,放大器的电压增益Au下降到谐振电压增益Au0的 时,所对应的频率范围,一般用BW0.7表示,如图2.1所示。 3. 选择性 选择性是指谐振放大器从输入信号中选出有用信号成分并加以放大,而将无用的干扰信号加以有效抑制的能力。为了准确地衡量小信号谐振放大器的选择性,通常选用“抑制比”和“矩形系数”两个技术指标。 1)抑制比 抑制比可定义为:谐振增益Au0与通频带以外某一特定频率上的电压增益Au的比,用d(dB)表示,记为 2) 矩形系数 假设谐振放大器是理想放大器,其特性曲线是如图2.1所示的理想矩形。该图表明在通频带内放大器的电压增益保持不变,而在通频带外电压增益为零。若干扰信号频率在放大器的频带之外,那么,它将被全部抑制。实际谐振放大器的特性曲线如图2.1所示的钟形曲线所示。为了评价实际放大器的谐振曲线与理想曲线的接近程度,引入矩形系数,定义为 式中,BW 0.7是放大器的通频带;BW0.1是相对电压增益值下降到0.1时的频带宽度。K0.1值越小越好,在接近1时,说明放大器的谐振特性曲线就愈接近于理想曲线,放大器的选择性就愈好。 4. 噪声系数 放大器的噪声系数是指输入端的信噪比Pi/Pni与输出端的信噪比Po/Pno两者的比值,即 式中,Pi为放大器输入端的信号功率;Pni为放大器输入端的噪声功率;Po为放大器输出端的信号功率;Pno为放大器输出端的噪声功率。 若放大器是一个理想的无噪声线性网络,那么,噪声系数 2.2 小信号谐振放大器 小信号谐振放大器类型很多,按调谐回路区分,有单调谐回路放大器、双调谐回路放大器和参差调谐回路放大器。按晶体管联接方法区分,有共基极,共发射极和共集电极放大器等。本节讨论一种常用的调谐放大器——共发射极单调谐放大器。 2.2.1 单级单调谐放大器 单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。图2.2所示为一个共发射极单调谐放大器。它是接收机中一种典型的高频放大器电路。 图中R1、R2是放大器的偏置电阻,Re是直
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