高频电子线路第2章-谐振及小信号放大器_1.pptx

第2章 谐振与小信号选频放大电路;谐振与小信号选频放大电路的作用：将微弱的有用信号进行线性放大并滤除不需要的噪声和干扰信号。高频小信号谐振放大器广泛用于广播、电视、通信、雷达等接收设备中，处于接收机前端。 组成：放大器件+负载回路（各种选频电路）;;选频回路的主要指标： (1)中心频率 ：在该频率上传输系数最大。 (2)通频带 （ ）：当传输系数下降到最大值的 （即-3dB）时，所对应的上下限频率的差。 (3)矩形系数 ：当传输系数下降到最大值的0.1倍时对应的频带宽度和通频带之比。矩形系数越小说明选择性越好，理想情况下 =1说明可以把通频带以外的信号全部滤掉。矩形系数的定义如下：;; LC谐振回路是通信电路中最常用的无源网络， 有并联回路和串联回路两种形式，其作用是： ;（2）阻抗变换电路及匹配电路；;2.2.1 并联谐振回路;或 回路的导纳：;谐振时回路感抗和容抗相等，令阻抗虚部为零可得回路 的谐振频率 ： ;谐振时回路的阻抗最大为一纯阻，回路的谐振电阻：;;;由此画出的阻抗频率特性曲线如图;;;Q值对回路性能的影响 ;;;;阻抗特性 (a) 串联谐振回路的阻抗特性；(b) 并联谐振回路的阻抗特性 ;串、并联回路的比较：;;阻抗变换电路是一种将实际负载阻抗变换为前级网络所要求的最佳负载阻抗的电路。阻抗变换电路对于提高整个电路的性能具有重要作用。 ;其中，回路总电导 ， 回路总电阻 RΣ=Rs∥RL∥RP。 ; 接入信号源和负载对回路的影响： Ｑe＜Ｑ ，回路选择性变差，通频带展宽。而且并联接入的Ｒs和ＲL越小，则Ｑe越小，回路选择性越差。 谐振电压Ｕ00也将随着谐振回路总电阻的减小而减小。 将影响回路的谐振频率 ：信号源内阻和负载不一定是纯电阻，可能还包括电抗分量。如要考虑信号源输出电容和负载电容，由于它们也是和回路电容Ｃ并联的，所以总电容为三者之和，这样就将影响回路的谐振频率。 因此，必须设法尽量消除接入信号源和负载对回路的影响。 ;; 阻抗变换网络首先应是无损耗的，阻抗变换有多种方法，可以采用集中参数电抗元件构成，也可??用分布参数的微带构成，采用集总参数的电感和电容或变压器构成的匹配网络可以是窄带网络，也可以是宽带网络。对于窄带网络不仅要完成阻抗变换，还要完成滤波功能。;;自耦变压器阻抗变换电路 （ｂ）图所示为考虑次级负载; 负载ＲL经自耦变压器耦合接到并联谐振回路上。设自耦变压器损耗很小，可以忽略，则初、次级的功率P1、P2近似相等，且初、次级线圈上的电压UT和U之比应等于匝数之比，设初级线圈与抽头部分次级线圈匝数之比Ｎ∶Ｎ1＝１∶p，;所以 ; 2） 电容分压式阻抗变换电路 （b）图所示是ＲL等效到初级回路后的初级等效电路。 ; 利用串、并联等效转换公式，先将RL和C2转换为串联形式， 再与C1一起转换为并联形式，在ω2R2L(C1+C2)21时，可以推导出ＲL折合到初级回路后的等效电阻为; 3） 电感分压式电路;ＲL折合到初级回路后的等效电阻为： ;2.4 选频电路的计算与设计;谐振电阻为: ;;; 例2.3 某接收机输入回路的简化电路如图所示。 已知Ｃ1=5pF，Ｃ2=15pF，Ｒs=75 Ω，ＲL=300Ω。为了使电路匹配，即负载ＲL等效到ＬＣ回路输入端的电阻ＲL′＝Ｒs，线圈初、次级匝数比Ｎ1／Ｎ2应该是多少？ ;ＲL″等效到输入端的电阻;;; 设一放大器以简单并联振荡回路为负载，信号中心频率 ，回路电容采用C=50pF，试计算所需的线圈电感值。又若线圈品质因数为 ，试计算回路谐振电阻及回路带宽。若放大器所需的带宽为0.5MHz，则应在回路上并联多大电阻才能满足放大器所需带宽要求？ ; 解：（1）计算L 值。 由谐振频率表达式可得： ; (2) 回路谐振电阻和带宽 由式（1.1.7）知 ;