数字信号第四章.ppt

第4章 噪声与高频小信号放大器 4.1 电阻热噪声 1 在一个较长的观测时间内，热噪声电压的平均值为零，即 2 线性电路中的热噪声 并联回路可以等效为Re+jXe（图（c））,现在看上述输出噪声谱密度与Re、 Xe的关系。 输出端的均方噪声电压为（Q比较高时）： 已知噪声功率是与带宽B相联系的。 噪声系数与输入信号大小无关。定义：Ni为信号源内阻Rs的最大输出功率，为kTB 噪声系数的大小与四端网络输入端的匹配情况无关 噪声系数的定义只适用于线性或准线性电路 额定功率, 又称资用功率或可用功率, 是指信号源所能输出的最大功率, 它是一个度量信号源容量大小的参数, 是信号源的一个属性, 它只取决于信号源本身的参数——内阻和电动势, 与输入电阻和负载无关, 如图所示。 抽头回路的噪声系数 将信号源电导等效到回路两端, 为p2gS, 等效到回路两端的信号源电流为pIS, 输出端匹配时信号源的最大输出功率，即二端网络输出端最大功率为： 按噪声系数的表达式, △Nm1和△ Nm2可分别表示为 例11 下图 是一接收机的前端电路, 高频放大器和场效应管混频器的噪声系数和功率增益如图所示。 试求前端电路的噪声系数 设本振产生的噪声忽略不计 。 解 将图中的噪声系数和增益化为倍数, 有 4 噪声温度 将线性电路的内部附加噪声折算到输入端, 此附加噪声可以用提高信号源内阻上的温度来等效, 这就是“噪声温度”。设 等效到输入端的附加噪声为Pna/GPa, 令增加的温度为Te, 即噪声温度, 可得 （high frequency small signal amplifiers） 4.5.1 晶体管的高频小信号等效模型 二 Y参数等效电路 4.5.2 高频小信号调谐放大器 例： 一个晶体管IF放大器如图所示。 1 指出各个元件的作用； 2 画出交流等效电路； 3 画出其y参数等效电路。 三、多级单调谐放大器 4.5.3 高频调谐放大器的稳定性 2. 提高放大器的稳定性的方法 4.6 集中选频放大器 4.6.1 集中选频放大器的组成 3）三端陶瓷滤波器 声表面波滤波器应用实例： V1是预中放部分，起前置放大作用； Z1为SAWF起集中选频作用； TA7680AP为彩电图像中频放大器IC。 石英晶体的特点是： ①等效电感Lq特别大、等效电容Cq特别小，因此，石英晶 体的Q值 很大，一般为几万到几百万。这是 普通LC电路无法比拟的。 ② 由于 ，这意味着等效电路中的接入系数很小, 因此外电路影响很小。 3）. 石英谐振器的等效电抗（阻抗特性） 石英晶体有两个谐振角频率。一个是左边支路的串联谐振角频率?q，即石英片本身的自然角频率。另一个为石英谐振器的并联谐振角频率?p。 串联谐振频率 并联谐振频率 显然 接入系数p很小，一般为10-3数量级，所以?p与?q很接近。 上式忽略 rq 后可简化为 当? ?q时z0 0 Lq、Cq串谐谐振，当? ?p，z0 ?，回路并谐谐振。 当 为容性。 当 时,jx0 为感性。其电抗曲线如上图所示。 x o 容性 O 容性 w q w p 感 性 并不等于石英晶体片本身的等效电感Lq。 石英晶体滤波器工作时，石英晶体两个谐振频率之间感性区的宽度决定了滤波器的通带宽度。 必须指出，在?q与?p的角频率之间，谐振器所呈现的等效电感 p1yfeube yL YS yie yreuce yfeube yoe C iS C p1yfeube go + u31 - 1 B 结论：增益带宽积恒定 1 例：如题所示，工作频率f0 30MHz，L 1.4uH，Q0 100，晶体三极管Q1和Q2参数相同：cie＝12pF,gie 1.2ms，coe 9.5pF, goe 400us，|yre| 310us, |yfe| 58.3ms。N12/N13 2/3, N54/N13 1/3。 试求：谐振电压增益、回路电容C 、通频带 1 2 3 5 4 yie yoe yreuce yfeube C yL L + u54 - + u31 - + u21 - p1yfeube 例7 一中频放大器线路如图所示，已知放大器工作频率为 ，回路电容 ，中频变压器接入系数 ， ，线圈品质因数 。晶体管的Y参数（在工作频率上）为: ， ， ， ， 。设后级输入电导仍为 ，求：（1）回路有载品质因数和通频带； （2）放大器谐振电压增益； （3）中和电容 题意分析：本题是小信号放大器分析的基本题。由于图中只有一个谐振回路，属于单调谐回路，根据 即可计算，但要注意的是：公式中C∑等效到回路中的总电容