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1、图图2-32 2-32 两级调谐放大器两级调谐放大器一一 、多级单调谐放大器、多级单调谐放大器一一 、多级单调谐放大器、多级单调谐放大器 若多级调谐放大器中的每一级都调谐在若多级调谐放大器中的每一级都调谐在同一频率同一频率上，则称为多级单调谐放大器。上，则称为多级单调谐放大器。1 1电压放大倍数电压放大倍数 是各级电压放大倍数的乘积是各级电压放大倍数的乘积或：或：包括包括：1 1）2 2）2.2.通频带通频带 多级单调谐放大器总的通频带比单级放大器多级单调谐放大器总的通频带比单级放大器的通频带要小，级数越多，总通频带越小。的通频带要小，级数越多，总通频带越小。经经推推算算：n 级级QL 相相同
2、同的的调调谐谐回回路路，总总的的通通频频带带为为缩小系数缩小系数 结论：结论：多级调谐放大器的选择性提高，但总的多级调谐放大器的选择性提高，但总的通频带变窄。通频带变窄。图图2-33 2-33 单级和两级调谐回路的频率特性单级和两级调谐回路的频率特性求：求：（1 1）四级总电压放大倍数：）四级总电压放大倍数：（2 2）四级总通频带解。）四级总通频带解。解：（解：（1 1）四级总电压放大倍数四级总电压放大倍数 （2 2）四级总通频带四级总通频带 由式（由式（2-1042-104）知，当）知，当 n=4 ，有，有 例例2-2 2-2 题同例题同例2-1（P35）二、参差调谐放大器二、参差调谐放大器
3、 参差调谐放大电路在形式上和多级单调谐放参差调谐放大电路在形式上和多级单调谐放大电路没有什么不同，但在调谐回路的调谐大电路没有什么不同，但在调谐回路的调谐频率频率上上有区别。多级单调谐放大电路的调谐回路是调谐于有区别。多级单调谐放大电路的调谐回路是调谐于同一频率，而同一频率，而在参差调谐放大电路中各级回路的谐在参差调谐放大电路中各级回路的谐振频率是参差错开的。振频率是参差错开的。1.1.双参差调谐放大器双参差调谐放大器 两级单调谐回路放大器的谐振频率，分别调整两级单调谐回路放大器的谐振频率，分别调整到略高于和略低于信号的中心频率。到略高于和略低于信号的中心频率。第一级：调谐于第一级：调谐于第二
4、级：调谐于第二级：调谐于注意：对于单个谐振电路而言，它是工作于失谐状态注意：对于单个谐振电路而言，它是工作于失谐状态。失谐量分别为：失谐量分别为：-参差失谐量参差失谐量。对应的对应的 -广义参差失谐量广义参差失谐量。0 小，曲线尖锐小，曲线尖锐 0 大，曲线平坦大，曲线平坦出现马鞍形双峰出现马鞍形双峰 大到一定程度大到一定程度 01，为双峰，为双峰，0=1，为两者的分界线，为单峰中最平坦的情况。，为两者的分界线，为单峰中最平坦的情况。0 愈大，双峰距离愈远，下凹愈严重。愈大，双峰距离愈远，下凹愈严重。由于双参差调谐在由于双参差调谐在 f0 处失谐，故其在处失谐，故其在 f0 点的放大倍数要比调
5、谐于同一频率的两级点的放大倍数要比调谐于同一频率的两级单调谐放大倍数小。单调谐放大倍数小。即：即：注意：注意：好处：适当调整失谐量，可使谐振曲线好处：适当调整失谐量，可使谐振曲线顶部平坦，加宽通频带。顶部平坦，加宽通频带。（0=1）2.2.三参差调谐放大器三参差调谐放大器 两级工作于参差调谐的双峰状态，两级工作于参差调谐的双峰状态，第三第三级调谐于信号的中心频率级调谐于信号的中心频率 f0，它们合成的谐它们合成的谐振曲线比较平坦，加宽了通频带。振曲线比较平坦，加宽了通频带。由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐由合成谐振曲线可见：利用三参差调谐电路，并适当地选择每个回路的有载品质因电路，并适当地选
6、择每个回路的有载品质因数数 QL 和和 0 ，就可以获得双参差调谐所不能就可以获得双参差调谐所不能得到的通频带。得到的通频带。三、松耦合双调谐回路放大器三、松耦合双调谐回路放大器 松耦合双调谐电路松耦合双调谐电路-指两个单调回指两个单调回路之间有耦合，两个线圈离得很远路之间有耦合，两个线圈离得很远,靠互感靠互感耦合耦合。也叫（互感耦合）双调谐放大器。也叫（互感耦合）双调谐放大器。1.1.耦合系数耦合系数 k2.2.广义耦合系数广义耦合系数 或称耦合因数或称耦合因数 为临界耦合，谐振曲线仍为单峰，为临界耦合，谐振曲线仍为单峰，但较弱耦合的顶部平坦，下降部分但较弱耦合的顶部平坦，下降部分也较陡。也
7、较陡。为过耦合，谐振曲线再现双峰；为过耦合，谐振曲线再现双峰；为弱耦合为弱耦合,谐振曲线是单峰；谐振曲线是单峰；（取（取L=L1=L2）,k1图图2-36 2-36 双双调谐回路放大器调谐回路放大器图图2-372-37双调谐放大器的高频等效电路双调谐放大器的高频等效电路图图2-372-37双调谐放大器的高频等效电路双调谐放大器的高频等效电路技术指标：技术指标：1.电压放大倍数电压放大倍数 2.通频带通频带 3.矩形系数矩形系数1.1.电压放大倍数电压放大倍数 根据根据耦合回路的特性耦合回路的特性和电压放大倍数的定义，可以推得和电压放大倍数的定义，可以推得 式中：式中：为广义失谐量为广义失谐量
8、当初、次级回路都调到谐振时当初、次级回路都调到谐振时,=0，这时，这时，放大倍数为放大倍数为 在双调谐放大器中，常用的是临界耦合状态。临界耦合时，在双调谐放大器中，常用的是临界耦合状态。临界耦合时，放大器达到匹配状态（次级可从初级获得最大的功率传，放大器达到匹配状态（次级可从初级获得最大的功率传递）。放大倍数为最大：递）。放大倍数为最大：双调谐放大器的谐振曲线表达式为双调谐放大器的谐振曲线表达式为 在临界耦合时在临界耦合时，,分贝表示法：分贝表示法：(dB)=20lg 在回路有载品质因素相同的情况下，在回路有载品质因素相同的情况下，临界双调谐临界双调谐放大器的通频带是单调谐放大器的放大器的通频
9、带是单调谐放大器的 倍。倍。3。按照。按照矩形系数矩形系数的定义，可以求得：的定义，可以求得：可见双调谐放大器在临界状态时，其矩形系可见双调谐放大器在临界状态时，其矩形系数较小，数较小，谐振曲线更接近于矩形，这是双调谐放谐振曲线更接近于矩形，这是双调谐放大器的主要优点。缺点是电路结构复杂，调整较大器的主要优点。缺点是电路结构复杂，调整较困难。困难。2.2.通频带通频带1=1f0f图图2-38 2-38 双双调调谐谐放放大大器器不不同同耦耦合合程程 度时的谐振曲线度时的谐振曲线2.7 2.7 高频调谐放大器的稳定性高频调谐放大器的稳定性晶体管内部存在着反向输入导纳，考虑晶体管内部存在着反向输入导
10、纳，考虑 yre （图（图1+）后，放大器输入导纳和输出导纳的数值会对放大器的后，放大器输入导纳和输出导纳的数值会对放大器的调试及对放大器的工作稳定性有很大的影响。调试及对放大器的工作稳定性有很大的影响。一、晶体管内部反馈的有害影响一、晶体管内部反馈的有害影响 1 1放大器调试困难放大器调试困难 放大器放大器的输入导纳的输入导纳 (2-111)(2-111)（图（图2+）放大器放大器的输出导纳的输出导纳 (2-112)(2-112)（推导略）（推导略）（图（图3+）由于由于 yre 的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与的存在，放大器的输入和输出导纳，分别与负载及信号源有关。负载及信号源有关。
11、图图2-39 2-39 计算放大器输入导纳的等效电路计算放大器输入导纳的等效电路（板图）（板图）问题：问题：等效电路是哪个元器件起反馈作用？等效电路是哪个元器件起反馈作用？图图2-40 2-40 放大器的输入等效电路放大器的输入等效电路(a)(a)计算放大器输出导纳的等效电路计算放大器输出导纳的等效电路 (b)(b)放大器的输出等效电路放大器的输出等效电路图图2-412-41放大器的输出电路放大器的输出电路总结总结 由于内反馈的作用，放大器的输入和输由于内反馈的作用，放大器的输入和输出导纳，分别与负载及信号源导纳有关。出导纳，分别与负载及信号源导纳有关。则在则在调整输出回路调整输出回路时（即改
12、变时（即改变Y YL L），放大器），放大器的的输入端输入端就受到影响；同样，就受到影响；同样，调整输入回调整输入回路路时，时，Y YS S 改变了，放大器的改变了，放大器的输出导纳输出导纳也随也随之改变，这又对出电路的调谐和匹配又发之改变，这又对出电路的调谐和匹配又发生了影响。因此调整工作需要反复进行多生了影响。因此调整工作需要反复进行多次。次。2.2.放大器工作不稳定放大器工作不稳定 因为放大后的输出电压因为放大后的输出电压Uo 通过反向传通过反向传输导纳输导纳 yre，把一部分信号反馈到输入端，把一部分信号反馈到输入端，由晶体管加以放大，再通过由晶体管加以放大，再通过 yre 反馈到输反
13、馈到输入端，如此循环不止。入端，如此循环不止。在条件合适时，放在条件合适时，放大器甚至不需要外加信号，也能够产生正大器甚至不需要外加信号，也能够产生正弦或其它波形的振荡（产生弦或其它波形的振荡（产生自激振荡自激振荡），），使放大器工作不稳定。使放大器工作不稳定。内部反馈对放大器频率特性的影响内部反馈对放大器频率特性的影响 由于内部反馈随频率而不同，由于内部反馈随频率而不同，它对它对于某些频率可能是正反馈，而对另一些于某些频率可能是正反馈，而对另一些频率则是负反馈，频率则是负反馈，反馈的强弱也不完全反馈的强弱也不完全相等，这样，某一频率的信号将得到加相等，这样，某一频率的信号将得到加强，输出增大
14、，而某些频率的信号分量强，输出增大，而某些频率的信号分量可能受到削弱，输出减小，可能受到削弱，输出减小，其结果是使其结果是使放大器的频率特性受到影响，通频带和放大器的频率特性受到影响，通频带和选择性有所改变，选择性有所改变，如图如图2+2+所示，所示，这是我这是我们不都希望的。们不都希望的。总结总结 由于反馈导纳的存在，使放大器的输由于反馈导纳的存在，使放大器的输入或输出入或输出电导电导发生变化，影响回路的发生变化，影响回路的Q QL L；电纳电纳的变化则引起谐振频率的改变。的变化则引起谐振频率的改变。这些都会影响放大器的增益、通频带这些都会影响放大器的增益、通频带和选择性，并使和选择性，并使
15、谐振曲线产生畸变谐振曲线产生畸变。（图（图1+1+）二、解决晶体管内部反馈的方法二、解决晶体管内部反馈的方法 可从可从器件上器件上或或电路上电路上想办法解决。想办法解决。电路上常用的办法有：电路上常用的办法有：1 1中和法中和法(简介简介)在放大器的线路中插入一个外加的反馈在放大器的线路中插入一个外加的反馈电路来抵消内部反馈的影响，称为中和。电路来抵消内部反馈的影响，称为中和。这相当减小了晶体管的这相当减小了晶体管的 yre，放大器可以稳，放大器可以稳定地工作。定地工作。（图：（图：2+2+）中和法对增益没有影响，中和法对增益没有影响，该方法的主要优点是该方法的主要优点是增益高，增益高，因为它
16、不是靠牺牲增益来获取稳定性的。因为它不是靠牺牲增益来获取稳定性的。但中和法的缺点也是突出的，它不能在一个频段满但中和法的缺点也是突出的，它不能在一个频段满足实际需要，实际电路中足实际需要，实际电路中只能在一个频率点起到中只能在一个频率点起到中和作用。和作用。此外，此外，由于晶体管集电极至基极的内部反由于晶体管集电极至基极的内部反馈电路并不是一个纯电容，馈电路并不是一个纯电容，而是具有一定的电阻分而是具有一定的电阻分量，所以中和电路也应是电阻和电容构成的网络，量，所以中和电路也应是电阻和电容构成的网络，这使设计和调整都比较麻烦。这使设计和调整都比较麻烦。目前，仅在收音机中目前，仅在收音机中采用这
17、种办法采用这种办法（图（图2+），而一些要求较高的通信设而一些要求较高的通信设备大多不再用中和电路。备大多不再用中和电路。图图2-43 2-43 中和原理中和原理 图图2-44 2-44 放大器的中和放大器的中和2 2失配法失配法失配是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；失配是指信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端的负载阻抗不与本级晶体管的输晶体管输出端的负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。出阻抗匹配。失配法从物理概念上讲，当负载导纳失配法从物理概念上讲，当负载导纳YL很大时，很大时，输出电路严重失配，输出电压相应减小，反馈输出电路严重失配，输出电压相应减小，反馈到输入端的信号就大
18、大减弱，对输入电路的影到输入端的信号就大大减弱，对输入电路的影响也随之减小。失配越严重，输出电路对输入响也随之减小。失配越严重，输出电路对输入电路的反作用就越小，放大器基本上可以看作电路的反作用就越小，放大器基本上可以看作单向化。所以单向化。所以失配法对增益有影响。失配法对增益有影响。用失配法实现晶体管单向化常用的办法是采用用失配法实现晶体管单向化常用的办法是采用共射共射共基级联电路组成的调谐放大器，共基级联电路组成的调谐放大器，其稳定性较高，其稳定性较高，实现起来比较简单，得到了广泛的应用。实现起来比较简单，得到了广泛的应用。用两只晶用两只晶体管按共发射极共基极的方式级联，把它们做成体管按共
19、发射极共基极的方式级联，把它们做成一个复合管。一个复合管。我们知道，在级联放大器中，我们知道，在级联放大器中，后一级后一级放大器的输入导纳是前一级放大器的负载，而前一放大器的输入导纳是前一级放大器的负载，而前一级放大器则是后一级的信号源，它的输出导纳就是级放大器则是后一级的信号源，它的输出导纳就是信号源的内导纳。晶体管按信号源的内导纳。晶体管按共基极方式共基极方式联接时，联接时，输输入导纳较大入导纳较大，这就等于第一级晶体这就等于第一级晶体 管的管的负载导纳负载导纳 YL 很大。很大。因此，因此，复合管的输入导纳复合管的输入导纳 ，这使共射管这使共射管V1 工作在失配状态。工作在失配状态。同理
20、，按同理，按共发射联接共发射联接的第一级晶体管的第一级晶体管V1 的的输出导纳输出导纳 yoe 较小较小，对于，对于 V2 来说，来说，V1 的输的输出导纳就是它的信源内电导出导纳就是它的信源内电导YS，YS 小，小，V2 这一级的输出这一级的输出导纳导纳 Yo 就只和共基极晶体管就只和共基极晶体管 V2 本身参量有关，而不受它的输入电路的本身参量有关，而不受它的输入电路的影响影响 。图图2-45 2-45 共发射极共基极级联的复合管共发射极共基极级联的复合管2.8 2.8 集中选频小信号调谐放大器集中选频小信号调谐放大器（简介）（简介）随着电子技术的发展，随着电子技术的发展，窄带窄带信号的放
21、信号的放大越来越多地大越来越多地采用集中选频（滤波）与集采用集中选频（滤波）与集中放大相结合的高频放大器。中放大相结合的高频放大器。在集中选频在集中选频放大器中，放大作用是由宽带高增益放大放大器中，放大作用是由宽带高增益放大器来完成，多采用高频线性集成放大电路，器来完成，多采用高频线性集成放大电路，而选频作用则由专门的选频滤波器来完成。而选频作用则由专门的选频滤波器来完成。其其主要优点主要优点为：为：（1 1）电路简单，调整方便。）电路简单，调整方便。（2 2）性能稳定。）性能稳定。（3 3）易于大规模生产、成本低。）易于大规模生产、成本低。石英晶体滤波器石英晶体滤波器陶瓷滤波器陶瓷滤波器声表面波滤波器声表面波滤波器 本章作业本章作业(待续待续)2-102-10：谐振电路：谐振电路2-142-14：谐振电路：谐振电路2-252-25：单调谐放大电路，晶体管高频等效：单调谐放大电路，晶体管高频等效*2-28*2-28：双调谐放大电路，放大器级联：双调谐放大电路，放大器级联