高频电子线路第2章.ppt

3．彩电图像中频放大电路 本 章 小 结 LC串、并联谐振电路的谐振特性，谐振频率、Q值、通频带、矩形系数。 单调谐回路谐振放大器的构成与Y参数等效电路模型。 集中选频滤波器。 第2章 小信号选频放大电路 小信号选频放大电路处于接收机什么位置？起何作用？ 小信号选频放大电路如何构成？有哪些类型？ 如何分析小信号选频放大电路？如何计算增益、带宽等参数？ 2.1 LC谐振与阻抗变换电路 LC谐振回路的主要特点就是具有选频作用：由多种频率分量组成的输入信号，经过谐振回路，只选出某些频率分量，而对其他的频率分量有不同程度的抑制作用。 LC谐振回路由电感和电容组成，根据连接方式不同可以分为串联谐振回路和并联谐振回路两种。 LC谐振回路是构成高频谐振放大器、正弦波振荡器及各种选频电路的基础电路。 2.1.1 阻抗的串、并联变换 等效变换的原则是等效变换前的电路与等效变换后的电路阻抗相等 等效变换前后回路的品质因数应该相等 当Q值较大(10)时 串联电路变换成等效的并联电路后，Xp与Xs性质相同，大小基本不变，而Rp是Rs的Q2倍 2.1.2 串、并联谐振回路的基本特性 1．串联谐振回路 电感L和电容C串联形成回路，rL为电感线圈的损耗电阻，电容损耗可以忽略 1) 串联谐振回路阻抗的谐振特性 谐振频率 谐振时 回路的品质因数 谐振时，串联谐振回路电容和电感的电压幅度比端口电压大Q倍。 1) 串联谐振回路阻抗的谐振特性 广义失谐 时，回路呈容性(相角为负值) 时，回路呈感性(相角为正值) 时，回路阻抗最小并呈纯电阻性 2) 串联谐振回路的谐振曲线与通频带 信号偏离谐振回路的谐振频率时，谐振回路的幅频特性下降为最大值的 (≈?0.7)时对应的频率范围，称为通频带，用BW0.7表示。 谐振回路的品质因数越大，通频带越窄 2．并联谐振回路 谐振时 回路呈感性 回路呈容性 2.1.3 回路的部分接入与阻抗变换 信号源内阻或负载电阻直接并联在回路两端，将对回路的Q值、谐振频率影响较大，为解决这个问题，可用部分接入的阻抗变换电路，将它们折算到回路两端，以改善对回路的影响。 1．变压器部分接入的并联谐振回路 变换前后回路元件功率相等 变压器部分接入的并联谐振回路与等效电路 定义接入系数为 折合到谐振回路后的电阻和电流源 2．电容、电感抽头的部分接入并联谐振回路 抽头接入并联谐振回路与等效电路 变换前后回路元件功率相等 接入系数 折合到谐振回路后的电阻和电流源 【例2.1】 图2.9(a)所示为LC并联谐振回路的应用原理图。信号源和负载以变压器方式接入回路。已知线圈绕组的匝数分别为N12=10，N13 =50，N45 =5，L13=10mH，回路固有品质因数Q0=100，C=100pF，Rs=10kW，Is=1mA，Cs=100pF，RL=2kW。试求实际回路的品质因数QL、通频带BW0.7和谐振时的输出电压Uo。 图2.9 解：将图2.9(a)等效为图2.9(b)，各等效元件的参数计算如下 回路的等效总电感不变仍为L13，而回路的等效总电容CΣ为 回路的实际谐振频率为 回路电感本身的等效损耗并联电阻为 等效后的回路谐振电阻 有载品质因数 通频带 谐振时的输出电压 【例2.2】 某接收机输入回路的简化电路如图2.10所示。已知C1=5pF，C2=15pF，Rs=75W，RL=300 W。为了使电路匹配，即负载RL等效到LC回路输入端的电阻R′L=Rs，线圈初、次级匝数比N1/N2应该是多少？ 图2.10 解：由图可见，这是自耦变压器电路与电容抽头式电路的级联。 RL等效到Ｌ两端的电阻为 R″L等效到输入端的电阻为 如要求R′L=Rs，则 所以有 2.2 小信号谐振放大器 小信号选频放大器可分为两类：一类是以调谐回路为负载的调谐放大器，另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。 调谐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。 集中选频放大器把放大和选频两种功能分开，放大作用由宽频带放大器承担，选频作用由晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等承担。 2.2.1 晶体管的Y参数等效电路 晶体管共发射极电路 晶体管的Y参数网络方程 晶体管的Y参数等效电路 Yoe=goe+jωCoe，goe、Coe分别称为输出电导和输出电容 Yie =gie+jωCie，gie、Cie分别称为输入电导和输入电容 正向传输导纳 反向传输导纳 2.2.2 单调谐回路谐振放大器 单调谐回路谐振放大器及其等效电路 取Yre=0 单调谐回路谐振放大器及其等效电路 gp表示电感线圈的等效并联损耗电导 放大器输出电压 1．电压增益 与谐振电压增益 谐振电压增益 负号表示放大器的输出电压与输入电压之间反相，但由于Yfe是复数，有一个相角∠φ