第3章 高频小信号谐振放大器第一部分
时间：2025-07-08
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第2章 高频电路基础《高频电子线路》
第3章 高频谐振放大器
3.1 高频小信号谐振放大器 3.2 低噪声小信号放大器的设计 3.3 高频功率放大器的原理和特性 3.4 高频功率放大器的高频效应 3.5 高频功率放大器的实际线路 3.6 功率放大器线性化技术
3.7 高频功放、 功率合成与射频模块放大器
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内容提要
高频谐振放大器广泛应用于通信系统和其它电子系
统中。
在接收设备中，从天线上感应的信号是非常微弱的，一般在微伏级，要将传输的信号恢复出来，需要将信号放大，这就需要用高频小信号谐振放大器来完成。 在发送设备中，为了有效地使信号通过信道传送到接收端，需要根据传送距离等因素来确定发射设备的发射功率，这就要用高频谐振功率放大器将信号放大到所需的发射功率。
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3.1 高频小信号谐振放大器
高频小信号谐振放大器主要讨论的是晶体管单级
窄带谐振放大器。谐振放大器就是采用谐振回路（并联及耦合回路作为负载）作为负载的调谐放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号有较大的增益，对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降，因此谐振放大器不仅有放大的作用，还有滤波或选频的特性。
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一、概述
1、定义：高频小信号谐振放大器的功能就是放大各 1
种无线电设备中的高频小信号。这里的“小信号”是指输入信号的电平较低，放大器工作在它的线性范围。2、高频小信号谐振放大器的分类： 2
(1) 按放大器的频带宽度来分：窄带放大器和宽 (1) 带放大器。
(2) 按有源器件来分：分立元件为主的高频放大 (2)
器和以集成电路为主的集中选频放大器。
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3、高频小信号放大器的主要要求
①高增益，即要求放大器的放大量要高。一般
可达80～100dB；
②频率选择性要好。选择性是描述选择所需信号和抑制无用信号的能力。放大器的频带宽度和矩形系数是衡量选择性的两个重要指标。
③工作稳定可靠。要求放大器的性能尽可能的不受温度、电源电压等外界因数的影响，不产生任何自激。
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一、高频小信号谐振放大器的工作原理
图3-1(a)是一典型的高频小信号谐振放大器的实际线路其中：Cb、Ce为高频旁路电容；Rb1 、 Rb2 、 Re为偏置电阻。图3-1(b)为其交流等效电路，有抽头的谐振回路为放大器的负载，完成阻抗匹配和选频功能。由于输入的是高频小信号，放大器工作在甲(A)类状态。
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1
4
Rb1V
C
2 L 3
RL5
Rb2
Cb Re
Ce
(a)
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《高频电子线路》5 2 L 4 1
V
RL
C
(b)图 3-1高频小信号谐振放大器 (a)实际线路; (b)交流等效电路
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二、放大器性能分析
1．晶体管的高频等效电路
要分析和说明高频调谐放大器的性能，首先必须考虑晶体管在高频时的等效电路。而当电路工作在高频信号时，晶体管的等效模型必须考虑极间电容效应，晶体管高频状态下的等效模型称为混合π参数模型。图3-2(a)是晶体管在高频运用时的混π等效电路,它反映了晶体管中的物理过程, 也是分析晶体管高频时的基本等效电路。
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图 3-2 晶体三极管等效电路 混Π等效电路
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直接使用晶体管的混Π等效电路分析放大器的性能很不方便，由于Cμ横跨在输入和输出之间，令输入与输出相互牵连，使得对电路的分析变得十分复杂，应想法把晶体管的输入和输出回路相互独立，以便分析。
通常在低频时采用h参数等效电路。 在高频时，一般采用Y参数等效电路。
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Y参数等效电路是从测量和使用的角度出发，把晶体管看成一个线性有源四端网络，用一组网络参数来构成其等效电路。优点是通用、便于分析电路，导出的结果有普遍意义。根据自变量和因变量的不同选择，有不同的参数，缺点是网络参数与频率有关。但是由于高频小信号谐振放大器的相对频带较窄，一般只需在工作频率f0上进行参数计算，因此分析高频小信号谐振放大器时采用Y参数等效电路是合适的。晶体管的Y参数等效电路如图3-2(b)所示。
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节点1
=I +I I b b 'e b 'c U U b 'e = be I b rbb ' =y U I b 'e b 'e b 'e = (U U )y I b 'c b 'e b 'c b 'c
节点2
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