基本放大电路基本放大电路1 1 共射放大电路共射放大电路2 2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路3 3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路4 4 多级放大电路多级放大电路5 5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性6 6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器1三极管对信号实现放大作用时在电路中可有三极管对信号实现放大作用时在电路中可有三种不同的连接方式（或称三种组态），即共三种不同的连接方式（或称三种组态），即共（发）射极、共集电极和共基极接法，这三种接（发）射极、共集电极和共基极接法，这三种接法分别以发射极、集电极、基极作为输入回路和法分别以发射极、集电极、基极作为输入回路和输出回路的交流公共端，而构成不同组态的放大输出回路的交流公共端，而构成不同组态的放大电路，如电路，如图图1 1所示。所示。共射放大电路共射放大电路下一页 返回2图图 1 放大电路中三极管的三种连接放大电路中三极管的三种连接方式方式返回3一、一、 共射放大电路的组成及放大作用共射放大电路的组成及放大作用1. 1. 电路基本组成及各元件作用电路基本组成及各元件作用共发射极基本放大电路的组成如共发射极基本放大电路的组成如图图2 2所示，本所示，本电路采用的是电路采用的是NPNNPN管。为保证放大电路能够不失管。为保证放大电路能够不失真地放大交流信号，放大电路的组成应遵循以下真地放大交流信号，放大电路的组成应遵循以下原则：原则：共射放大电路共射放大电路下一页 返回4图图2 共（发）射极放大电路共（发）射极放大电路 返回51) 1) 保证三极管工作在放大区保证三极管工作在放大区 2) 2) 保证信号有效的传输保证信号有效的传输2. 2. 放大电路中电压、电流的方向及符号规定放大电路中电压、电流的方向及符号规定1) 1) 电压、电流正方向的规定电压、电流正方向的规定为了便于分析，规定：电压的正方向都以输入、为了便于分析，规定：电压的正方向都以输入、输出回路的公共端为负，其他各点均为正；电流方输出回路的公共端为负，其他各点均为正；电流方向以三极管各电极电流的实际方向为正方向。向以三极管各电极电流的实际方向为正方向。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页6图图 3 共（发）射极放大电路的简化共（发）射极放大电路的简化画法画法 返回7图图 4 三极管集电极的电流波形三极管集电极的电流波形返回83. 3. 静态分析静态分析1 1） 直流通路及静态工作点直流通路及静态工作点所谓直流通路，是指当输入信号所谓直流通路，是指当输入信号u ui i=0=0时，电路在时，电路在直流电源直流电源V VCCCC的作用下，直流电流所流过的路径。在的作用下，直流电流所流过的路径。在画直流通路时，将电路中的电容开路，电感短路。画直流通路时，将电路中的电容开路，电感短路。图图2-32-3所对应的直流通路如所对应的直流通路如图图5(5(a a) )所示。所示。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页92) 2) 放大电路静态工作点的估算放大电路静态工作点的估算由图由图5(5(a a) )所示的直流通路，直流电源所示的直流通路，直流电源+ +V VCCCC经基经基极偏置电阻极偏置电阻R Rb b为三极管发射结提供正向偏置电压，为三极管发射结提供正向偏置电压，共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页10图图 5 基本共射放大电路的静态情况基本共射放大电路的静态情况返回11经集电极电阻经集电极电阻R Rc c为三极管集电结提供反向偏置电为三极管集电结提供反向偏置电压。由直流通路得基极静态电流压。由直流通路得基极静态电流I IBQBQ： 根据三极管的电流放大特性，得集电极静态电流根据三极管的电流放大特性，得集电极静态电流I ICQCQ：共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页12共射放大电路共射放大电路再根据集电极回路可求出集电极再根据集电极回路可求出集电极- -发射极之间发射极之间的电压的电压U UCEQCEQ ：当当三三极极管管处处于于临临界界饱饱和和状状态态时时，仍仍然然满满足足I IC C= =IIB B，此此时时的的基基极极电电流流称称为为基基极极临临界界饱饱和和电电流流，用用I IBSBS表示，则表示，则 下一页 返回上一页134. 4. 动态分析动态分析所谓动态，是指放大电路输入信号所谓动态，是指放大电路输入信号u ui i不为零不为零时的工作状态。当放大电路中加入正弦交流信号时的工作状态。当放大电路中加入正弦交流信号u ui i时，电路中各极的电压、电流都是在直流量的时，电路中各极的电压、电流都是在直流量的基础上发生变化，即瞬时电压和瞬时电流都是由基础上发生变化，即瞬时电压和瞬时电流都是由直流量和交流量叠加而成的。直流量和交流量叠加而成的。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页14在图在图3 3中，输入信号中，输入信号u ui i通过耦合电容通过耦合电容C C1 1传送到三极传送到三极管的基极与发射极之间，使得基极与发射极之间的管的基极与发射极之间，使得基极与发射极之间的电压为电压为输入信号输入信号u ui i变化时，会引起变化时，会引起u uBEBE随之变化，相应的随之变化，相应的基极电流也在原来基极电流也在原来I IBQBQ的基础上叠加了因的基础上叠加了因u ui i变化产生变化产生的变化量的变化量i ib b。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页15当放大电路中在交流输入信号当放大电路中在交流输入信号u ui i的作用下，只有交的作用下，只有交流电流所流过的路径，称为交流通路。画交流通路时，流电流所流过的路径，称为交流通路。画交流通路时，放大电路中的耦合电容短路；由于直流电源放大电路中的耦合电容短路；由于直流电源V VCCCC的内阻的内阻很小（理想电压源内阻近似为零），对交流变化量几很小（理想电压源内阻近似为零），对交流变化量几乎不起作用，所以直流电源对交流视为短路。图乎不起作用，所以直流电源对交流视为短路。图3 3所示所示基本共射放大电路的交流通路如基本共射放大电路的交流通路如图图6 6所示。所示。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页16图图 6 共射放大电路的交流通路共射放大电路的交流通路返回17这时，基极的总电流则为直流和交流的叠加，这时，基极的总电流则为直流和交流的叠加，即即经三极管放大后得集电极电流经三极管放大后得集电极电流集电极集电极- -发射极之间的电压发射极之间的电压 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页18二、二、 放大电路图解分析法放大电路图解分析法由于三极管属于非线性器件，故用图解法进行分析比较直由于三极管属于非线性器件，故用图解法进行分析比较直观。观。1. 1. 静态图解法静态图解法以以图图7(7(a a) )所示共射放大电路为例，分析静态时，电容所示共射放大电路为例，分析静态时，电容C C1 1和和C C2 2视为开路，这时电路可画成图视为开路，这时电路可画成图7(7(b b) )所示的直流通路。三极管所示的直流通路。三极管的静态工作点的四个量，在基极回路中有的静态工作点的四个量，在基极回路中有I IBQBQ和和U UBEQBEQ，在集电极，在集电极回路中有回路中有I ICQCQ和和U UCEQCEQ，下面分别进行讨论。，下面分别进行讨论。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页19图图7 图解法分析静态图解法分析静态返回201) 1) 基极回路基极回路如图如图7(7(b b) )示的直流通路，由电源示的直流通路，由电源V VCCCC 、电阻、电阻R Rb b和发和发射结构成基极回路，射结构成基极回路，V VCCCC和和R Rb b是线性电路部分，而发射是线性电路部分，而发射结的伏安特性是非线性部分，如图结的伏安特性是非线性部分，如图7(7(c c) )所示。由图所示。由图7(7(c c) )的三极管输入特性曲线可解出的三极管输入特性曲线可解出U UBEQBEQ和和I IBQBQ。U UBEQBEQ为发为发射结正向电压，三极管导通时，射结正向电压，三极管导通时，u uBEBE= =U UBEQBEQ变化很小，硅变化很小，硅管管U UBEQBEQ=0.6=0.60.8V0.8V，取，取0.7V0.7V；锗管；锗管U UBEQBEQ= =0.10.10.3V0.3V，取，取0.3V0.3V。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页212) 2) 集电极回路集电极回路对于集电极回路，三极管的管压降对于集电极回路，三极管的管压降U UCEQCEQ与集电极电流与集电极电流I ICQCQ的关系符合的关系符合三极管自身的输出特性，即三极管自身的输出特性，即I IBQBQ=40A=40A的那条曲线，如的那条曲线，如8 8所示。电源所示。电源V VCCCC和和R Rc c的关系是线性关系，即满足的关系是线性关系，即满足 利用上式在三极管输出特性曲线上作一直线，如图利用上式在三极管输出特性曲线上作一直线，如图8 8所示，它与横所示，它与横轴和纵轴分别相交于轴和纵轴分别相交于M M (12V(12V，0mA)0mA)和和N N (0V(0V，3mA)3mA)两点，其斜率为两点，其斜率为-1/-1/R Rc c，是由集电极电阻，是由集电极电阻R Rc c决定的。由于所讨论的是静态工作情况，电路中的决定的。由于所讨论的是静态工作情况，电路中的电压、电流都是直流量，所以直线电压、电流都是直流量，所以直线MNMN称为直流负载线。称为直流负载线。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页22图图8 直流负载线直流负载线返回232. 2. 动态图解法动态图解法1) 1) 输入回路的动态图解分析输入回路的动态图解分析以基本共射放大电路为例，其输入特性如以基本共射放大电路为例，其输入特性如9 9所示。所示。当输入端加入信号当输入端加入信号u ui i=20sin=20sintt(mV(mV）时，由于有隔直电容）时，由于有隔直电容C C1 1的存在，的存在，加在三极管发射结上的电压就是静态值加在三极管发射结上的电压就是静态值U UBEQBEQ与与u ui i的叠加值，即的叠加值，即 利用利用u uBEBE值在三极管输入特性曲线上可对应作出值在三极管输入特性曲线上可对应作出i iB B值，值，i iB B是静态电流是静态电流I IBQBQ与交流电流与交流电流i ib b的叠加值，即的叠加值，即共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页24图图9图解法分析动态图解法分析动态返回252) 2) 输出回路的动态图解分析输出回路的动态图解分析随着随着i iB B的变动的变动i iC C也相应的变动，放大电路的工作点以也相应的变动，放大电路的工作点以Q Q点为中点，点为中点，在直流负载线上变动。当输入信号在直流负载线上变动。当输入信号u ui i为正半周，为正半周，i iB B由由4040A A向向6060A A变变动时，放大电路的工作点先由动时，放大电路的工作点先由Q Q移动到移动到Q Q1 1，再回到，再回到Q Q。当输入信号。当输入信号u ui i负负半周，半周，i iB B由由4040A A向向2020A A变动时，放大电路的工作点先由变动时，放大电路的工作点先由Q Q移动到移动到Q Q2 2，再回到，再回到Q Q。即放大电路的工作点随着。即放大电路的工作点随着i iB B的变动将沿着直流负载线在的变动将沿着直流负载线在Q Q1 1与与Q Q2 2之间移动，因此，直线段之间移动，因此，直线段Q Q1 1 Q Q2 2是工作点移动的轨迹，通常称是工作点移动的轨迹，通常称为动态工作范围。为动态工作范围。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页263. 3. 交流负载线交流负载线放大电路在工作时，输出端总要接上一定的负载，如放大电路在工作时，输出端总要接上一定的负载，如图图( (a a) )所示电所示电路，这时放大电路的工作情况是否会因为路，这时放大电路的工作情况是否会因为R RL L的接入而受到影响呢？的接入而受到影响呢？在静态时，由于隔直电容在静态时，由于隔直电容C C2 2的作用，的作用，R RL L对直流通路无影响，故电路对直流通路无影响，故电路的直流负载线同前面的空载情况一样。对交流来说，电容的直流负载线同前面的空载情况一样。对交流来说，电容C C2 2可看作短路，可看作短路，直流电源直流电源V VCCCC内阻近似为零，也可看作短路，这时输出回路的交流等效电内阻近似为零，也可看作短路，这时输出回路的交流等效电路如路如图图( (b b) )所示。所示。如果输入信号不变，仍为如果输入信号不变，仍为u ui i=20sin=20sintt(mV)(mV)，则，则i ib b也不变，经过三极也不变，经过三极管的电流放大，管的电流放大，i ic c和负载开路时相同。和负载开路时相同。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页27图图10 图解法分析放大电路图解法分析放大电路(有载有载)返回(a) 基本共射电路 (b) 交流通路 28这时电流的关系仍然满足这时电流的关系仍然满足i iC C= =I ICQCQ+ + i ic c。其。其中直流中直流I ICQCQ只流经只流经R Rc c支路，而交流分量支路，而交流分量i ic c流经流经R Rc c和和R RL L的并联支路。这时的管压降满足下式的并联支路。这时的管压降满足下式经经C C2 2的隔直作用，输出交流电压的隔直作用，输出交流电压u uo o为为 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页294 4图解法分析静态工作点的位置对放图解法分析静态工作点的位置对放大质量的影响大质量的影响1) 1) 非线性失真非线性失真因为三极管是非线性器件，当静态工作因为三极管是非线性器件，当静态工作点点Q Q定得偏低，也就是定得偏低，也就是I IBQBQ和和I ICQCQ偏小时，会偏小时，会导致不能正常放大输入信号导致不能正常放大输入信号u ui i。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页30 图图11 静态工作点对波形失真的影响静态工作点对波形失真的影响返回31如如图图1111( (a a) )所示，输入信号所示，输入信号u ui i负半周会使负半周会使工作点进入三极管输出特性曲线的截止区，工作点进入三极管输出特性曲线的截止区，从而不能被正常放大，此种失真称为截止从而不能被正常放大，此种失真称为截止失真。由于输入信号和输出信号是反相的，失真。由于输入信号和输出信号是反相的，由图也可观察到，输出信号由图也可观察到，输出信号u uo o的正半周产的正半周产生失真，截止失真也称顶部失真。生失真，截止失真也称顶部失真。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页322) 2) 选择静态工作点的原则选择静态工作点的原则(1) (1) 若使放大电路的输出电压不失真，并且尽若使放大电路的输出电压不失真，并且尽可能地大，静态工作点可能地大，静态工作点Q Q应设在交流负载线的中点应设在交流负载线的中点附近。附近。(2) (2) 如果输入信号幅值很小，在保证波形不失如果输入信号幅值很小，在保证波形不失真的前提下，静态工作点应选低些，可减少电路的真的前提下，静态工作点应选低些，可减少电路的功耗。功耗。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页333) 3) 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响在实际工作中，由于半导体材料的热敏在实际工作中，由于半导体材料的热敏性，三极管的参数几乎都与温度有关，从性，三极管的参数几乎都与温度有关，从而导致放大电路的静态工作点而导致放大电路的静态工作点Q Q不稳定，影不稳定，影响放大电路的正常工作。响放大电路的正常工作。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页345. 5. 静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路 1) 1) 分压式偏置电路分压式偏置电路分压式偏置电路如分压式偏置电路如图图a a) )所示，与固定偏置式电所示，与固定偏置式电路不同的是：基极直流偏置电位路不同的是：基极直流偏置电位U UBQBQ是由基极偏置电是由基极偏置电阻阻R Rb1b1和和R Rb2b2对对V VCCCC分压来取得的，故称这种电路为分分压来取得的，故称这种电路为分压式偏置电路；电路中增加了发射极电阻压式偏置电路；电路中增加了发射极电阻R Re e，用来，用来稳定电路的静态工作点。稳定电路的静态工作点。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页35(2) (2) 静态工作点的估算静态工作点的估算直流通路如图直流通路如图( (b b) )所示。所示。当三极管工作在放大区时，当三极管工作在放大区时，I IBQBQ很小。当满很小。当满足足I I1 1I IBQBQ时，时，I I1 1I I2 2，则有：，则有： 共射放大电路共射放大电路36(3) (3) Q Q点的稳定过程点的稳定过程当满足当满足I I1 1I IBQBQ时，时，U UBQBQ固定，假如温度上升，固定，假如温度上升， 2) 2) 带有发射极电阻带有发射极电阻R Re e 的固定偏置电路的固定偏置电路(1) (1) 电路组成电路组成电路如电路如图图2-162-16所示。所示。(2) (2) 静态工作点的估算静态工作点的估算根据电路有根据电路有 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页37图图12 带有发射极电阻带有发射极电阻Re的固定偏置式直流电路的固定偏置式直流电路返回38三、三、 微变等效电路法微变等效电路法1. 1. 放大电路的动态性能指标放大电路的动态性能指标放大电路放大的对象是变化量，研究放大电放大电路放大的对象是变化量，研究放大电路除了要保证放大电路具有合适的静态工作点外，路除了要保证放大电路具有合适的静态工作点外，更重要的是研究其放大性能。衡量放大电路性能更重要的是研究其放大性能。衡量放大电路性能的主要指标有放大倍数、输入电阻的主要指标有放大倍数、输入电阻r ri i和输出电阻和输出电阻r ro o。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页39图图 13 放大电路四端网络表示放大电路四端网络表示返回401) 1) 放大倍数放大倍数放大倍数是指输出信号与输入信号之比放大倍数是指输出信号与输入信号之比, ,有有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数等表示方法，其中电压放大倍数最常用。数等表示方法，其中电压放大倍数最常用。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页412) 2) 输入电阻输入电阻r ri i它等于放大电路输出端接实际负载电阻它等于放大电路输出端接实际负载电阻R RL L后，后，输入电压输入电压u ui i与输入电流与输入电流i ii i之比，即之比，即对于信号源来说，对于信号源来说，r ri i就是它的等效负载就是它的等效负载 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页42图图14 放大电路输入等效电路放大电路输入等效电路返回433) 3) 输出电阻输出电阻r ro o等效输出电阻用戴维南定理分析：将输等效输出电阻用戴维南定理分析：将输入信号源入信号源u us s短路（电流源开路），但要保短路（电流源开路），但要保留其信号源内阻留其信号源内阻r rs s，用电阻串并联方法加，用电阻串并联方法加以化简，计算放大电路的等效输出电阻。以化简，计算放大电路的等效输出电阻。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页44图图15 放大电路输出等效电路放大电路输出等效电路返回452. 2. 三极管的微变等效模型三极管的微变等效模型 当三极管的静态工作点正常，并且输入微小变化当三极管的静态工作点正常，并且输入微小变化的交流信号时，三极管的电压和电流近似为线性关的交流信号时，三极管的电压和电流近似为线性关系系，为计算方便，将三极等效为一个线性元件，称为计算方便，将三极等效为一个线性元件，称为三极管的微变等效模型；将放大电路等效为线性为三极管的微变等效模型；将放大电路等效为线性电路，通常称为微变等效电路。电路，通常称为微变等效电路。共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页461) 1) 三极管基极与发射极间的等效三极管基极与发射极间的等效放大电路正常工作时，基极与发射极之间相当于放大电路正常工作时，基极与发射极之间相当于一个导通的一个导通的PNPN结。三极管的输入二端口等效为一个结。三极管的输入二端口等效为一个交流电阻交流电阻r rbebe，它是三极管输入特性曲线上工作点，它是三极管输入特性曲线上工作点Q Q附附近的电压微小变化量与电流微小变化量之比。近的电压微小变化量与电流微小变化量之比。根据三极管输入回路结构分析，根据三极管输入回路结构分析，r rbebe的数值可以用的数值可以用下列公式计算：下列公式计算：共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页47rrbbbb是基区体电阻，对低频小功率管，是基区体电阻，对低频小功率管，rrbbbb约约为为100100500500，如无特别说明，一般取，如无特别说明，一般取rrbbbb=300=300。2) 2) 三极管集电极与发射极间的等效三极管集电极与发射极间的等效当三极管工作在放大区时，当三极管工作在放大区时，i ic c= =iib b即实现了三极即实现了三极管的受控恒流特性管的受控恒流特性，所以，三极管集电极与发射极间所以，三极管集电极与发射极间可等效为一个理想受控电流源，大小为可等效为一个理想受控电流源，大小为iib b，如图，如图( (c c) )所示。将图所示。将图( (b b) )和图和图( (c c) )组合，即可得到三极管的组合，即可得到三极管的微变等效模型，如图微变等效模型，如图( (d d) )所示。所示。 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页48图图16 三极管微变等效过程三极管微变等效过程返回493. 3. 利用微变等效电路分析放大电路的动态性能指标利用微变等效电路分析放大电路的动态性能指标共射放大电路如共射放大电路如图图( (a a) )所示，为了分析动态性能指标，首先画出所示，为了分析动态性能指标，首先画出放大电路的交流通路，如放大电路的交流通路，如图图( (b b) )所示。然后将电路中的非线性元件所示。然后将电路中的非线性元件三极管用微变等效模型代换，则得到三极管用微变等效模型代换，则得到图图( (c c) )所示的放大电路的微变所示的放大电路的微变等效电路。等效电路。1) 1) 电压放大倍数（有载），由图电压放大倍数（有载），由图( (c c) )可得可得 得得 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页50图图17共射放大电路共射放大电路返回512) 2) 输入电阻输入电阻r ri i 当当R Rb br rbebe时，时， 3) 3) 输出电阻输出电阻r ro o在图在图2-21(2-21(c c) )中，根据戴维南定理等效电阻的计算方中，根据戴维南定理等效电阻的计算方法，将信号源法，将信号源u us s=0=0，则，则i ib b=0=0，iib b=0=0，可得输出电阻，可得输出电阻 共射放大电路共射放大电路下一页 返回上一页524) 4) 源电压放大倍数源电压放大倍数图图2-21(2-21(d d) )所示为考虑信号源内阻时的微变等效电路。可得源电所示为考虑信号源内阻时的微变等效电路。可得源电压放大倍数压放大倍数A Ausus为为又由图可得又由图可得代入，得代入，得 共射放大电路共射放大电路返回上一页532.2.1 2.2.1 共集电极电路共集电极电路电路如电路如图图2-23(2-23(a a) )所示，所示，图图2-23(2-23(b b) )、( (c c) )分别是它的直流通路和分别是它的直流通路和交流通路。由交流通路可以看到，信号从基极输入、发射极输出，交流通路。由交流通路可以看到，信号从基极输入、发射极输出，集电极是交流接地，是输入回路和输出回路的公共端，故该电路称集电极是交流接地，是输入回路和输出回路的公共端，故该电路称为共集电极电路。由于共集电极电路的输出信号取自发射极，故该为共集电极电路。由于共集电极电路的输出信号取自发射极，故该电路又称为射极输出器。电路又称为射极输出器。1. 1. 静态分析静态分析1) 1) 共集电极放大电路的直流通路如图共集电极放大电路的直流通路如图2-23(2-23(b b) )所示。所示。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回542) 2) 静态工作点的估算静态工作点的估算 2. 2. 动态分析动态分析1) 1) 共集电极放大电路的交流通路如图共集电极放大电路的交流通路如图2-23(2-23(c c) )所示，微变等效所示，微变等效电路如图电路如图2-23(2-23(d d) )所示。所示。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回上一页552) 2) 动态参数的估算动态参数的估算(1)(1)电压放大倍数电压放大倍数A Au u的估算的估算（其中（其中 ) )则则由于由于(1+(1+) ) R RLrLrbebe，所以，所以AuAu11，但略小于，但略小于1 1。AuAu为正值，所为正值，所以以u uo o与与u ui i同相。由此说明同相。由此说明u uoou ui i ，即输出信号的变化跟随输入信号，即输出信号的变化跟随输入信号的变化，故该电路又称为射极跟随器。的变化，故该电路又称为射极跟随器。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回上一页56(2) (2) 输入电阻输入电阻r ri i的估算。由图的估算。由图2-23(2-23(d d) )可得可得 则则 R RL L上流过的电流是上流过的电流是i ib b的的(1+(1+) )倍，为了保证等效前后的电压不倍，为了保证等效前后的电压不变，故把变，故把R RL L折算到基极回路时应扩大折算到基极回路时应扩大(1+(1+) )倍。可见，共集电极倍。可见，共集电极电路的输入电阻比共发射极电路大得多，对信号源影响程度小，这电路的输入电阻比共发射极电路大得多，对信号源影响程度小，这是射极输出器的特点之一。是射极输出器的特点之一。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回上一页57(3) (3) 输出电阻输出电阻r ro o的估算的估算根据放大电路输出电阻的定义，在图根据放大电路输出电阻的定义，在图2-23(2-23(d d) )中，令中，令u us s=0=0，并去，并去掉负载掉负载R RL L，在输出端外加一测试电压，在输出端外加一测试电压u uP P，可得如，可得如图图2-242-24所示的微变等所示的微变等效电路。效电路。由图可得由图可得 可知，基极回路的总电阻可知，基极回路的总电阻r rbebe+ +r rs s/R Rb b折算到发射极回路，需除以折算到发射极回路，需除以(1+(1+) )。射极输出器的输出电阻由较大的。射极输出器的输出电阻由较大的R Re e和很小的和很小的r ro o并联，因而并联，因而r ro o很小，射极输出器带负载能力比较强。很小，射极输出器带负载能力比较强。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回上一页58综上所述，射极输出器是一个具有高输入电阻、低输出电阻、综上所述，射极输出器是一个具有高输入电阻、低输出电阻、电压放大倍数近似为电压放大倍数近似为1 1的放大电路。射极输出器在多级放大电路中常的放大电路。射极输出器在多级放大电路中常用来作输入级，提高电路的带负载能力，也可作为缓冲级，用来隔用来作输入级，提高电路的带负载能力，也可作为缓冲级，用来隔离前后两级电路的相互影响。离前后两级电路的相互影响。2.2.2 2.2.2 共基极放大电路共基极放大电路共基极放大电路如共基极放大电路如图图2-252-25所示，所示，图图2-262-26、2-272-27分别是它的直流分别是它的直流通路和微变等效电路。交流信号通路和微变等效电路。交流信号u ui i经耦合电容经耦合电容C C1 1从发射极输入，放大从发射极输入，放大后从集电极经耦合电容后从集电极经耦合电容C C2 2输出，输出，C Cb b为基极旁路电容，使基极交流接地，为基极旁路电容，使基极交流接地，基极是输入回路和输出回路的公共端，因此称为共基极放大电路。基极是输入回路和输出回路的公共端，因此称为共基极放大电路。2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路下一页 返回上一页591. 1. 静态工作点的估算静态工作点的估算由图由图2-262-26的直流通路可知，该放大电路的直流偏置方式为分压的直流通路可知，该放大电路的直流偏置方式为分压式偏置电路，静态工作点的估算略。式偏置电路，静态工作点的估算略。2. 2. 动态性能指标的估算动态性能指标的估算由图由图2-272-27的微变等效电路，得的微变等效电路，得电压放大倍数电压放大倍数 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻2.2 2.2 共集电极电路与共基极电路共集电极电路与共基极电路返回上一页60由于场效应管也具有放大作用，如不考虑物理本质上的区别，由于场效应管也具有放大作用，如不考虑物理本质上的区别，可把场效应管的栅极可把场效应管的栅极(G)(G)、源极、源极(S)(S)、漏极、漏极(D)(D)分别与晶体三极管的基分别与晶体三极管的基极极(B)(B)、发射极、发射极(E)(E)、集电极、集电极(C)(C)相对应，所以场效应管也可构成三种相对应，所以场效应管也可构成三种基本组态电路，分别称为共源基本组态电路，分别称为共源(CS(CS，Common Source)Common Source)、共漏、共漏(CD(CD，Common Drain)Common Drain)和共栅和共栅(CG(CG，Common Gate)Common Gate)极放大电路。本节主要介极放大电路。本节主要介绍共源和共漏两种放大电路。绍共源和共漏两种放大电路。2.3.1 2.3.1 共源放大电路共源放大电路1. 1. 直流偏置及静态分析直流偏置及静态分析场效应管放大电路的组成原则和晶体管放大电路一样，为了使场效应管放大电路的组成原则和晶体管放大电路一样，为了使输出波形不失真，输出波形不失真，2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回61管子也必须工作在输出特性曲线的放大区域内，即也要设置合管子也必须工作在输出特性曲线的放大区域内，即也要设置合适的静态工作点。为此，栅源之间要加上合适的直流电压，通常称适的静态工作点。为此，栅源之间要加上合适的直流电压，通常称为栅极偏置电压。常用的偏置电路有下面两种形式。为栅极偏置电压。常用的偏置电路有下面两种形式。1 1）固定偏压电路）固定偏压电路图图2-28(2-28(a a) )是由是由N N沟道耗尽型场效应管组成的共源放大电路，沟道耗尽型场效应管组成的共源放大电路，C C1 1、C C2 2为耦合电容为耦合电容, , R Rd d为漏极负载电阻，为漏极负载电阻，R Rg g为栅极电阻，为栅极电阻，R Rs s为源极电阻，为源极电阻，C Cs s为源极旁路电容。该电路利用漏极电流为源极旁路电容。该电路利用漏极电流I IDQDQ在源极电阻在源极电阻R Rs s上产生的上产生的压降来获得所需的偏置电压。由于场效应管的栅极不吸取电流，压降来获得所需的偏置电压。由于场效应管的栅极不吸取电流，R Rg g中无电流通过，因此栅极中无电流通过，因此栅极g g和源极和源极s s之间的偏压之间的偏压U UGSQGSQ=-=-I IDQDQR Rs s。这种偏置。这种偏置方式称为自给偏压，也称自偏压电路。方式称为自给偏压，也称自偏压电路。2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回上一页622. 2. 动态分析动态分析对场效应管放大电路进行动态分析也可以采用图解法和微变等对场效应管放大电路进行动态分析也可以采用图解法和微变等效电路法。图解法分析过程与晶体管放大电路相同，这里不再介绍。效电路法。图解法分析过程与晶体管放大电路相同，这里不再介绍。下面主要讨论微变等效电路法。下面主要讨论微变等效电路法。1) 1) 场效应管的微变等效模型场效应管的微变等效模型在小信号作用下，工作在恒流区的场效应管可用一个线性有源在小信号作用下，工作在恒流区的场效应管可用一个线性有源二端网络来等效。从输入回路看，由于场效应管输入电阻很高，可二端网络来等效。从输入回路看，由于场效应管输入电阻很高，可看作开路；从输出回路看，由于看作开路；从输出回路看，由于i id d= =g gm mu ugsgs，可等效为受控电流源，这，可等效为受控电流源，这样场效应管的等效模型如样场效应管的等效模型如图图2-292-29所示。所示。2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回上一页632) 2) 共源放大电路的微变等效电路共源放大电路的微变等效电路分压式偏置共源放大电路的微变等效电路如分压式偏置共源放大电路的微变等效电路如图图2-302-30所示。所示。由图由图2-302-30的微变等效电路，可得电压放大倍数为：的微变等效电路，可得电压放大倍数为： 输入电阻为：输入电阻为： 可以看出，可以看出，R Rg3g3是用来提高放大电路的输入电阻的。是用来提高放大电路的输入电阻的。2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回上一页64输出电阻：由戴维南定理可知，当输出电阻：由戴维南定理可知，当u ui i =0 =0，即，即u ugsgs =0 =0时，受控电时，受控电流源流源g gm mu ugsgs =0 =0，相当于开路，所以得放大电路的输出电阻为，相当于开路，所以得放大电路的输出电阻为 2.3.2 2.3.2 共漏放大电路共漏放大电路共漏放大电路又称源极输出器，电路如共漏放大电路又称源极输出器，电路如图图2-31(2-31(a a) )所示，该电路所示，该电路的偏置方式和图的偏置方式和图2-28(2-28(b b) )相同，因而静态分析方法和分压式偏置共源相同，因而静态分析方法和分压式偏置共源放大电路相同。下面主要进行动态分析，该电路的微变等效电路如放大电路相同。下面主要进行动态分析，该电路的微变等效电路如图图2-31(2-31(b b) )所示。所示。1) 1) 电压放大倍数：由图电压放大倍数：由图2-31(2-31(b b) )得得 2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回上一页65即即u uo ou ui i，说明输出电压具有跟随输入电压的作用，所以共漏放，说明输出电压具有跟随输入电压的作用，所以共漏放大电路又称为源极跟随器。大电路又称为源极跟随器。2) 2) 输入电阻：由于栅极输入电阻无穷大，故输入电阻由输入电阻：由于栅极输入电阻无穷大，故输入电阻由R Rg1g1、R Rg2g2及及R Rg3g3决定，于是有决定，于是有 3) 3) 输出电阻：由戴维南定理可得输出电阻：由戴维南定理可得 显然，共漏极放大电路的输出电阻很小。显然，共漏极放大电路的输出电阻很小。2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路下一页 返回上一页66场效应管放大电路的主要优点是输入电阻大，噪声低、热稳定场效应管放大电路的主要优点是输入电阻大，噪声低、热稳定性好等，由于场效应管的跨导性好等，由于场效应管的跨导g gm m较小，所以场效应管放大电路的电较小，所以场效应管放大电路的电压放大倍数较低，它常用作多级放大器的输入级。压放大倍数较低，它常用作多级放大器的输入级。2.3 2.3 场效应管基本放大电路场效应管基本放大电路返回上一页67一般情况下，单管放大电路的电压放大倍数只能达到几十几一般情况下，单管放大电路的电压放大倍数只能达到几十几百倍，放大电路的其他技术指标也难以达到实际工作中提出的要求。百倍，放大电路的其他技术指标也难以达到实际工作中提出的要求。因此，实际的电子设备中，大多采用各种形式的多级放大电路。因此，实际的电子设备中，大多采用各种形式的多级放大电路。2.4.1 2.4.1 多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的组成可用多级放大电路的组成可用图图2-322-32所示的框图来表示。其中，输所示的框图来表示。其中，输入级和中间级的主要作用是实现电压放大，输出级的主要作用是功入级和中间级的主要作用是实现电压放大，输出级的主要作用是功率放大，以推动负载工作。率放大，以推动负载工作。 在多级放大电路中，通常把级与级之间的连接方式称为耦合方在多级放大电路中，通常把级与级之间的连接方式称为耦合方式。级与级之间耦合时，需要满足：式。级与级之间耦合时，需要满足：(1) (1) 耦合后，各级放大电路的静态工作点合适；耦合后，各级放大电路的静态工作点合适；2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路下一页 返回68(2) (2) 耦合后，多级放大电路的性能指标满足实际工作要求；耦合后，多级放大电路的性能指标满足实际工作要求；(3) (3) 前一级的输出信号能够顺利地传输到后一级的输入端。前一级的输出信号能够顺利地传输到后一级的输入端。为了满足上述要求，一般常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦为了满足上述要求，一般常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合。合、变压器耦合。1) 1) 阻容耦合阻容耦合放大电路级与级之间通过电容连接的耦合方式称为阻容耦合。放大电路级与级之间通过电容连接的耦合方式称为阻容耦合。电路如电路如图图2-332-33所示，电容所示，电容C C3 3连接第一级放大电路的输出端和第二级连接第一级放大电路的输出端和第二级放大电路的输入端，即将放大电路的输入端，即将T T1 1集电极的输出信号耦合到集电极的输出信号耦合到T T2 2的基极。阻容的基极。阻容耦合多级放大电路的特点：耦合多级放大电路的特点：2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路下一页 返回上一页69优点：因电容的优点：因电容的“隔直流隔直流”作用，前后两级放大电路的静态作用，前后两级放大电路的静态工作点相互独立，互不影响，所以阻容耦合放大电路的分析、设计工作点相互独立，互不影响，所以阻容耦合放大电路的分析、设计和调试方便。此外，阻容耦合电路还有体积小、重量轻等优点。和调试方便。此外，阻容耦合电路还有体积小、重量轻等优点。缺点：因耦合电容对交流信号具有一定的容抗，在传输过程缺点：因耦合电容对交流信号具有一定的容抗，在传输过程中，信号会受到一定的衰减。特别对于变化缓慢的信号，其容抗很中，信号会受到一定的衰减。特别对于变化缓慢的信号，其容抗很大，不便于传输。此外，在集成电路中，制造大容量的电容很困难，大，不便于传输。此外，在集成电路中，制造大容量的电容很困难，所以阻容耦合多级放大电路不便于集成。所以阻容耦合多级放大电路不便于集成。2) 2) 直接耦合直接耦合将放大电路级与级之间用导线直接连接，这种连接方式称为直将放大电路级与级之间用导线直接连接，这种连接方式称为直接耦合。电路如接耦合。电路如图图2-342-34所示。所示。2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路下一页 返回上一页70直接耦合多级放大电路的特点：直接耦合多级放大电路的特点：优点：既可以放大交流信号，又可以放大直流和变化缓慢的优点：既可以放大交流信号，又可以放大直流和变化缓慢的信号；电路便于集成，所以集成电路中多采用直接耦合方式。信号；电路便于集成，所以集成电路中多采用直接耦合方式。缺点：各级静态工作点存在相互牵制和零点漂移问题（零点缺点：各级静态工作点存在相互牵制和零点漂移问题（零点漂移问题将在本书后续章节中详细讨论）。漂移问题将在本书后续章节中详细讨论）。 3) 3) 变压器耦合变压器耦合 放大电路级与级之间通过变压器连接的耦合方式称为变压器耦放大电路级与级之间通过变压器连接的耦合方式称为变压器耦合。电路如合。电路如图图2-352-35所示。变压器耦合多级放大电路的特点：所示。变压器耦合多级放大电路的特点：优点：因变压器只能传输交流信号和进行阻抗变换，所以各优点：因变压器只能传输交流信号和进行阻抗变换，所以各级电路的静态工作点相互独立，互不影响。级电路的静态工作点相互独立，互不影响。2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路下一页 返回上一页71通过改变变压器的匝数比可以实现阻抗变换，从而获得较大的通过改变变压器的匝数比可以实现阻抗变换，从而获得较大的输出功率。输出功率。缺点：变压器体积大、重量大，不便于集成。同时，频率特缺点：变压器体积大、重量大，不便于集成。同时，频率特性差，也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。性差，也不能传送直流和变化非常缓慢的信号。2.4.2 2.4.2 多级放大电路的性能指标多级放大电路的性能指标1. 1. 多级电压放大倍数多级电压放大倍数现以图现以图2-332-33所示的两级阻容耦合放大电路为例，说明多级放大所示的两级阻容耦合放大电路为例，说明多级放大电路电压放大倍数的计算方法。电路电压放大倍数的计算方法。2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路下一页 返回上一页72在图在图2-332-33中，由中，由 ， ，且，且 ，得两级放，得两级放大电路电压放大倍数为大电路电压放大倍数为 推广到推广到n n级放大电路，其电压放大倍数为级放大电路，其电压放大倍数为 即多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数之乘积。即多级放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数之乘积。2. 2. 输入电阻与输出电阻输入电阻与输出电阻输入电阻：多级放大电路的输入电阻，就是输入级的输入电阻。输入电阻：多级放大电路的输入电阻，就是输入级的输入电阻。输出电阻：多级放大电路的输出电阻，就是输出级的输出电阻。输出电阻：多级放大电路的输出电阻，就是输出级的输出电阻。2.4 2.4 多级放大电路多级放大电路返回上一页732.5.1 2.5.1 频率特性的基本概念频率特性的基本概念前面讨论放大电路的性能时，是以单一频率的正弦波信号为放前面讨论放大电路的性能时，是以单一频率的正弦波信号为放大对象。在实际应用中，信号并非是单一频率，而是一段频率范围。大对象。在实际应用中，信号并非是单一频率，而是一段频率范围。在放大电路中，由于存在耦合电容、旁路电容及三极管的结电容与在放大电路中，由于存在耦合电容、旁路电容及三极管的结电容与电路中的杂散电容等，它们的容抗都将随着频率的变化而变化。同电路中的杂散电容等，它们的容抗都将随着频率的变化而变化。同时，三极管内时，三极管内PNPN结的电容效应，使管子的电流放大系数在高频时也结的电容效应，使管子的电流放大系数在高频时也随频率变化。因此，放大电路对不同频率信号的放大能力并不相同。随频率变化。因此，放大电路对不同频率信号的放大能力并不相同。不仅电压放大倍数的大小（模）随频率变化，而且幅角（即输出电不仅电压放大倍数的大小（模）随频率变化，而且幅角（即输出电压与输入电压的相位差）也随频率变化。电压放大倍数的模与频率压与输入电压的相位差）也随频率变化。电压放大倍数的模与频率f f的关系称为幅频特性，用的关系称为幅频特性，用A Au u(f)(f)表示。表示。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回74输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系称为相频特性，输出电压与输入电压之间的相位差与频率的关系称为相频特性，用用 表示。幅频特性和相频特性总称为频率特性。表示。幅频特性和相频特性总称为频率特性。2.5.2 2.5.2 单级放大电路的频率特性单级放大电路的频率特性1. 1. 截止频率与通频带截止频率与通频带图图2-36(2-36(a a) )所示是单级阻容耦合共发射极放大电路，所示是单级阻容耦合共发射极放大电路，图图2-36(2-36(b b) )是其幅频响应特性，是其幅频响应特性，图图2-36(2-36(c c) )是其相频响应特性。从幅频特性可以是其相频响应特性。从幅频特性可以看出，在中间一段频率范围内，放大倍数几乎不随频率变化，这一看出，在中间一段频率范围内，放大倍数几乎不随频率变化，这一段频率范围称为中频段。中频段的电压放大倍数用段频率范围称为中频段。中频段的电压放大倍数用A Aumum来表示。在中来表示。在中频段以外，随着频率的减小或增大，放大倍数都将下降。频段以外，随着频率的减小或增大，放大倍数都将下降。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回上一页75工程上规定，当放大倍数下降到工程上规定，当放大倍数下降到A Aumum的的 ，即，即0.7070.707倍时所对倍时所对应的低频频率和高频频率分别称为下限截止频率应的低频频率和高频频率分别称为下限截止频率f fL L和上限截止频率和上限截止频率f fH H。将下限截止频率将下限截止频率f fL L和上限截止频率和上限截止频率f fH H之间的频率范围称为放大电路的之间的频率范围称为放大电路的通频带（或称为带宽），用通频带（或称为带宽），用BWBW来表示，来表示，BWBW= f= fH HffL L。通频带是放大电。通频带是放大电路频率响应的一个重要指标。通频带越宽，表示放大电路工作的频路频率响应的一个重要指标。通频带越宽，表示放大电路工作的频率范围越宽。例如，质量好的音频放大器，其通频带可达率范围越宽。例如，质量好的音频放大器，其通频带可达20Hz20Hz200kHz200kHz。如果放大电路的通频带不够宽，输入信号中不同频率的各。如果放大电路的通频带不够宽，输入信号中不同频率的各次谐波分量就不能被同样地放大，这样输出波形就会失真，这种失次谐波分量就不能被同样地放大，这样输出波形就会失真，这种失真叫做频率失真。为了防止产生频率失真，要求放大电路的通频带真叫做频率失真。为了防止产生频率失真，要求放大电路的通频带能够覆盖输入信号占有的整个频率范围。能够覆盖输入信号占有的整个频率范围。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回上一页762. 2. 幅频特性分析幅频特性分析在中频区，由于耦合电容和射极旁路电容的容量较大，其等效在中频区，由于耦合电容和射极旁路电容的容量较大，其等效容抗很小，可视为短路。另外，因三极管的结电容以及电路中的杂容抗很小，可视为短路。另外，因三极管的结电容以及电路中的杂散电容很小，等效容抗很大，可视为开路。所以在中频区，可认为散电容很小，等效容抗很大，可视为开路。所以在中频区，可认为信号在传输过程中不受电容的影响，从而使电压放大倍数几乎不受信号在传输过程中不受电容的影响，从而使电压放大倍数几乎不受频率变化的影响，该区的特性曲线较平坦。频率变化的影响，该区的特性曲线较平坦。在低频区，在低频区，A Au u下降的原因主要是耦合电容下降的原因主要是耦合电容C C1 1和和C C2 2以及发射极旁路以及发射极旁路电容电容C Ce e的存在。由于频率降得很低，这些电容的容抗很大，使信号的存在。由于频率降得很低，这些电容的容抗很大，使信号在这些电容上的压降也随之增加，因而减少了输出电压，导致低频在这些电容上的压降也随之增加，因而减少了输出电压，导致低频段段A Au u的下降。的下降。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回上一页77在高频区，由于三极管的极间电容和电路中的分布电容因频率在高频区，由于三极管的极间电容和电路中的分布电容因频率升高而等效容抗减小，对信号的分流作用增大，降低了集电极电流升高而等效容抗减小，对信号的分流作用增大，降低了集电极电流和输出电压，导致高频段和输出电压，导致高频段AuAu的下降。的下降。2.5.3 2.5.3 多级放大电路的频率特性多级放大电路的频率特性在多级放大电路中，随着级数的增加，其通频带变窄，且窄于在多级放大电路中，随着级数的增加，其通频带变窄，且窄于任何一级放大电路的通频带。下面以两级共发射极阻容耦合放大电任何一级放大电路的通频带。下面以两级共发射极阻容耦合放大电路为例，分析多级放大电路的通频带变窄的原因。路为例，分析多级放大电路的通频带变窄的原因。图图2-37(2-37(a a) )所示为两个单级共射放大电路的幅频特性曲线，设所示为两个单级共射放大电路的幅频特性曲线，设A Aum1um1= =A Aum2um2，f fL1L1= =f fL2L2， BWBW1 1=BW=BW2 2，由它们级联组成的两级放大电路，在，由它们级联组成的两级放大电路，在中频段时，总的电压放大倍数中频段时，总的电压放大倍数A Au u= =A Au1u1A Au2u2 。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回上一页78在下限截止频率在下限截止频率f fL1L1= =f fL2L2及上限截止频率及上限截止频率f fH1H1= =f fH2H2处，有处，有A Au u= =A Au1u1A Au2u2 =0.707=0.707A Aum1um10.7070.707A Aum2um2=0.49=0.49 A A2 2um1um1。根据放大电路通频带的定义，两。根据放大电路通频带的定义，两级放大电路的上限截止频率级放大电路的上限截止频率f fL L及下限截止频率及下限截止频率f fH H，它们都是对应于，它们都是对应于A Au u=0.707=0.707 A A2 2um1um1的频率，如图的频率，如图2-37(2-37(b b) )所示。所示。由图由图2-37(b)2-37(b)可以看出，两级放大电路的上限截止频率可以看出，两级放大电路的上限截止频率f fH H f fL1L1( (f fL2L2) )，即两级放大电路的通频带变窄，即两级放大电路的通频带变窄了。了。从图从图2-37(2-37(b b) )所示的两级放大电路的通频带可以推知，多级放大所示的两级放大电路的通频带可以推知，多级放大电路的通频带一定比它的任何一级都窄，且级数愈多，通频带越窄。电路的通频带一定比它的任何一级都窄，且级数愈多，通频带越窄。也就是说，将放大电路级联后，也就是说，将放大电路级联后，2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性下一页 返回上一页79总电压放大倍数虽然提高了，但通频带变窄了。总电压放大倍数虽然提高了，但通频带变窄了。为了改善放大电路的频率特性，展宽通频带，除了合理地选择为了改善放大电路的频率特性，展宽通频带，除了合理地选择电路参数，适当加大电路参数，适当加大C C1 1、C C2 2和和C Ce e的容量和选用的容量和选用f fT T高的三极管外，还可高的三极管外，还可以从电路上加以改进，例如采用共基极放大电路、在电路中引入负以从电路上加以改进，例如采用共基极放大电路、在电路中引入负反馈或在多级放大电路中采用直接耦合方式等。反馈或在多级放大电路中采用直接耦合方式等。2.5 2.5 放大电路的频率特性放大电路的频率特性返回上一页80小信号调谐放大器是广播、电视、通信、雷达等接收设备中广小信号调谐放大器是广播、电视、通信、雷达等接收设备中广泛应用的一种电压放大器。其作用是将微弱的有用信号进行线性放泛应用的一种电压放大器。其作用是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。它的主要特点是晶体管的输入大并滤除不需要的噪声和干扰信号。它的主要特点是晶体管的输入输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由L L、C C元件组成的并联谐振元件组成的并联谐振回路。回路。小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：有单调谐回路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分：路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。按晶体管连接方法区分：有共基极、共发射极和共集电极放大器。本节仅讨论一种常用的调有共基极、共发射极和共集电极放大器。本节仅讨论一种常用的调谐放大器谐放大器共射单调谐回路放大器。共射单调谐回路放大器。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回812.6.1 2.6.1 单调谐放大器单调谐放大器单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。调谐放单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。调谐放大器通常采用大器通常采用LCLC并联谐振回路作为调谐回路。因此在讨论单调谐放并联谐振回路作为调谐回路。因此在讨论单调谐放大器之前，先分析大器之前，先分析LCLC并联谐振回路的特性。并联谐振回路的特性。1. 1. LCLC并联谐振回路并联谐振回路如如图图2-38(2-38(a a) )所示是由实际电感线圈和电容器组成的所示是由实际电感线圈和电容器组成的LCLC并联谐振并联谐振回路，图中回路，图中L L是线圈的电感，是线圈的电感，R R是线圈的损耗电阻，电容是线圈的损耗电阻，电容C C的损耗不考的损耗不考虑。虑。 为信号电流源。为信号电流源。LCLC并联谐振回路的等效阻抗为并联谐振回路的等效阻抗为2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页82电感线圈的电阻电感线圈的电阻R R一般都很小，在工作频率范围内远小于感抗，一般都很小，在工作频率范围内远小于感抗，即即R R L L，所以，所以 式中式中 可得到可得到LCLC并联谐振回路的幅频特性和相频特性分别为并联谐振回路的幅频特性和相频特性分别为2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页83作出幅频特性和相频特性曲线如图作出幅频特性和相频特性曲线如图2-38(2-38(b b) )、（、（c c）所示。）所示。由图由图2-382-38可以看出，当可以看出，当 时，时， ， 与与 同相，回路产生谐振。此时回路阻抗同相，回路产生谐振。此时回路阻抗|Z|Z|最大，其值为最大，其值为 。即谐振时即谐振时LCLC并联谐振回路相当于一个大电阻。并联谐振回路相当于一个大电阻。当当 时，时， ，且，且 。0 0时，时，LCLC并联并联谐振回路呈感性；谐振回路呈感性；0 0时，时，LCLC并联谐振回路呈容性。并联谐振回路呈容性。由以上分析可知：由以上分析可知：LCLC并联谐振回路的谐振频率并联谐振回路的谐振频率 2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页84谐振电阻谐振电阻 式中，式中，Q Q为为LCLC并联谐振回路的品质因数，并联谐振回路的品质因数，Q Q值一般可达几十到几值一般可达几十到几百，百，Q Q值越大，说明回路的损耗越小，幅频特性曲线越尖锐，回路的值越大，说明回路的损耗越小，幅频特性曲线越尖锐，回路的选频性越好。选频性越好。在信号源电流在信号源电流I Is s一定的情况下，当回路谐振时，即一定的情况下，当回路谐振时，即f ff f0 0时，时，LCLC并联谐振回路两端的电压并联谐振回路两端的电压U U0 0达到最大值达到最大值I Is sZ Zo o。经进一步分析可知回路的通频带经进一步分析可知回路的通频带BW BW 0.70.7为为 BWBW0.70.7f f0 0/ /Q Q2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页852. 2. 晶体管参数等效电路晶体管参数等效电路由于高频小信号放大器的由于高频小信号放大器的LCLC调谐回路及下一级负载大都与晶体调谐回路及下一级负载大都与晶体管并联，因此用参数分析较为方便。所以在小信号运用时，可用管并联，因此用参数分析较为方便。所以在小信号运用时，可用参数等效电路来代替晶体管进行分析。参数等效电路来代替晶体管进行分析。一个晶体管可以看成有源二端口（四端）网络，如一个晶体管可以看成有源二端口（四端）网络，如图图2-392-39所示。所示。列出这个二端口网络的列出这个二端口网络的Y Y参数方程参数方程 2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页86由式所列方程表达的二端口网络即晶体管高频由式所列方程表达的二端口网络即晶体管高频Y Y参数等效电路如参数等效电路如图图2-40(2-40(a a) )所示。用测量的方法，可以求得晶体管的所示。用测量的方法，可以求得晶体管的Y Y参数。参数。 是晶体管输出端短路时的输入导纳（下标是晶体管输出端短路时的输入导纳（下标“”表表示输入，示输入，“”表示共射组态），反映了晶体管放大器输入电压对表示共射组态），反映了晶体管放大器输入电压对输入电流的作用。输入电流的作用。Y Yieie参数是复数，参数是复数，Y Yieie可表示为可表示为Y Yieieg gieiej jCCieie，其，其中中g gieie、C Cieie分别称为晶体管的输入电导和输入电容。分别称为晶体管的输入电导和输入电容。 是是晶体管输出端短路时的正向传输导纳（下标晶体管输出端短路时的正向传输导纳（下标“f”“f”表示正向），反映表示正向），反映了晶体管输入电压对输出电流的影响，即晶体管的放大能力。了晶体管输入电压对输出电流的影响，即晶体管的放大能力。 是晶体管输入端短路时的反向传输导纳（下标是晶体管输入端短路时的反向传输导纳（下标“r”“r”表示反向），反映了晶体管输出电压对输入电流的影响，即晶体管表示反向），反映了晶体管输出电压对输入电流的影响，即晶体管内部的反馈作用。内部的反馈作用。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页87 是晶体管输入端短路时的输出导纳（下标是晶体管输入端短路时的输出导纳（下标“o”“o”表示表示输出），反映了晶体管输出电压对输出电流的作用。输出），反映了晶体管输出电压对输出电流的作用。Y Yoeoe参数也是复参数也是复数，数，Y Yoeoe可表示为可表示为Y Yoeoeg goeoej jCCoeoe，其中，其中g goeoe、C Coeoe分别称为晶体管的输分别称为晶体管的输出电导和输出电容。出电导和输出电容。实际应用中，将实际应用中，将g gieie、C Cieie、g goeoe、C Coeoe都显示在都显示在Y Y参数等效电路中，参数等效电路中，如图如图2-40(2-40(b b) )所示。所示。3. 3. 单调谐放大器单调谐放大器图图2-412-41所示为一个共射极单调谐放大器电路图，它是接收机中所示为一个共射极单调谐放大器电路图，它是接收机中一种典型的高频放大器电路，主要是对有用的高频小信号或微弱信一种典型的高频放大器电路，主要是对有用的高频小信号或微弱信号进行选频放大并滤除不需要的噪声和干扰信号。号进行选频放大并滤除不需要的噪声和干扰信号。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页88其输入电路由电感其输入电路由电感a a与天线回路耦合，将天线接收进来的高频与天线回路耦合，将天线接收进来的高频信号通过它加到晶体管的输入端。输出电路是由信号通过它加到晶体管的输入端。输出电路是由与与C C组成的并联谐组成的并联谐振回路，通过互感耦合将放大后的信号加到下一级放大器的输入端。振回路，通过互感耦合将放大后的信号加到下一级放大器的输入端。R R 1 1、R R 2 2为基极偏置电阻，为基极偏置电阻，C C1 1、C Ce e为高频旁路电容。为高频旁路电容。R R e e为射极电为射极电阻（又是直流负反馈电阻），用来稳定放大器静态工作点。阻（又是直流负反馈电阻），用来稳定放大器静态工作点。LCLC并联并联谐振回路与晶体管共同起着选频放大作用，谐振回路与晶体管共同起着选频放大作用，LCLC并联谐振回路作为晶并联谐振回路作为晶体管的集电极负载，其谐振频率应调谐在输入有用信号的中心频率体管的集电极负载，其谐振频率应调谐在输入有用信号的中心频率上。上。R R3 3是降低放大器输出端调谐回路的品质因数是降低放大器输出端调谐回路的品质因数Q Q值，以展宽放大器值，以展宽放大器的通频带。的通频带。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页89LCLC调谐回路与本级晶体管的耦合采用自耦变压器耦合方式，这调谐回路与本级晶体管的耦合采用自耦变压器耦合方式，这样可减弱晶体管输出导纳对回路的影响。负载（或下级放大器）与样可减弱晶体管输出导纳对回路的影响。负载（或下级放大器）与调谐回路的耦合采用变压器耦合方式，这样，既可减弱负载（或下调谐回路的耦合采用变压器耦合方式，这样，既可减弱负载（或下级放大器）导纳对调谐回路的影响，又可使前、后级的直流供电电级放大器）导纳对调谐回路的影响，又可使前、后级的直流供电电路分开，还比较容易实现前、后级之间的阻抗匹配。也就是说，本路分开，还比较容易实现前、后级之间的阻抗匹配。也就是说，本电路的晶体管输出端与负载输入端都是部分接入调谐回路，其目的电路的晶体管输出端与负载输入端都是部分接入调谐回路，其目的是既要保证达到预定的选择性和通频带的要求，又要保证有一定的是既要保证达到预定的选择性和通频带的要求，又要保证有一定的增益。增益。设回路线圈设回路线圈L L的的1-21-2间的匝数为间的匝数为N N1-21-2，1-31-3间的匝数为间的匝数为N N1-31-3，4-54-5间间的匝数为的匝数为N N4-54-5，则，则2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页90晶体管接入回路的接入系数晶体管接入回路的接入系数 负载接入回路的接入系数负载接入回路的接入系数 图图2-412-41的电路包含直流和交流两种通路。研究放大器的增益、的电路包含直流和交流两种通路。研究放大器的增益、通频带和选择性等指标，只需分析其交流等效电路即可。当直流工通频带和选择性等指标，只需分析其交流等效电路即可。当直流工作点选定以后，图作点选定以后，图2-412-41可以简化成可以简化成图图2-422-42所示只包括高频通路的交所示只包括高频通路的交流等效电路。在此等效电路中暂未考虑流等效电路。在此等效电路中暂未考虑R R3 3的作用，并假设图的作用，并假设图2-42-4中本中本级与下一级用的是相同的晶体管，即本级负载为下级输入导纳，级与下一级用的是相同的晶体管，即本级负载为下级输入导纳，Y YL LY Yieieg gieiej jCCieie。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页91高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率f f0 0，谐振电，谐振电压放大倍数压放大倍数 ，放大器的通频带，放大器的通频带BWBW及选择性（通常用矩形系数及选择性（通常用矩形系数K Kr0.1r0.1来表示）等。在分析上述性能指标时，要用晶体管的参数等来表示）等。在分析上述性能指标时，要用晶体管的参数等效电路来代替晶体管进行分析（其中，在分析放大器的增益、通频效电路来代替晶体管进行分析（其中，在分析放大器的增益、通频带和选择性等性能指标时，反映晶体管内部反馈的带和选择性等性能指标时，反映晶体管内部反馈的Y Yrere影响不大，可影响不大，可以忽略），即得到以忽略），即得到图图2-432-43所示单调谐放大器的所示单调谐放大器的Y Y参数等效电路。根据参数等效电路。根据部分接入关系，将部分接入关系，将 、g goeoe、C Coeoe、Y YL L（即（即g gieie、C Cieie）折合到）折合到LCLC并联并联回路中，并将电导、电容分别合并得回路中，并将电导、电容分别合并得图图2-442-44所示并项后的等效电路。所示并项后的等效电路。在图在图2-442-44中，中， 为折合到为折合到LCLC并联回路中的等效输出电压。并联回路中的等效输出电压。 2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页92式中，式中，C Coeoe为晶体管的输出电容；为晶体管的输出电容；C Cieie为下级晶体管的输入电容。为下级晶体管的输入电容。p p1 1为晶体管接入回路的接入系数；为晶体管接入回路的接入系数；p p2 2为负载接入回路的接入系数。为负载接入回路的接入系数。 g g0 0为为LCLC并联谐振回路的谐振电导并联谐振回路的谐振电导, ,g goeoe为晶体管的输出电导；为晶体管的输出电导；g gieie为为下级晶体管的输入电导。下级晶体管的输入电导。1)1)谐振频率谐振频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f f0 0称为放大器的谐振频称为放大器的谐振频率，对于图率，对于图2-442-44所示电路，所示电路，f f0 0的表达式为的表达式为 2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页932)2)电压放大倍数电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数放大器的谐振回路谐振时，所对应的电压放大倍数 称为称为调谐放大器的谐振电压放大倍数。调谐放大器的谐振电压放大倍数。 的表达式为的表达式为 式的负号表明输出电压和输入电压反相。但由于晶体管正向传式的负号表明输出电压和输入电压反相。但由于晶体管正向传输导纳输导纳Y Yfefe是一个复数，它还将引入一个附加的相移。可见，调谐放是一个复数，它还将引入一个附加的相移。可见，调谐放大器的谐振电压放大倍数大器的谐振电压放大倍数A Auouo与接入系数与接入系数p p1 1、p p2 2有关，适当选择接入有关，适当选择接入系数，可满足阻抗匹配系数，可满足阻抗匹配, ,此时，调谐放大器可获得最大电压增益。但此时，调谐放大器可获得最大电压增益。但实际工作中，为保证放大器稳定的工作，常使电路处于失配状态，实际工作中，为保证放大器稳定的工作，常使电路处于失配状态，以避免过高的增益所造成的寄生振荡。以避免过高的增益所造成的寄生振荡。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页943)3)通频带通频带由于谐振回路的阻抗特性，当工作频率偏离谐振频率时，放大由于谐振回路的阻抗特性，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数A Au u下降到谐振电压下降到谐振电压放大倍数放大倍数A Auouo的的0.7070.707倍时所对应的频率为上限截止频率倍时所对应的频率为上限截止频率f fH H和下限截止和下限截止频率频率f fL L，如，如图（图（2-452-45）所示，两个截止频率之差称为放大器的通频所示，两个截止频率之差称为放大器的通频带带BWBW0.70.7，其表达式为，其表达式为BWBW0.70.722f f0.70.7f f0 0/ /Q Q L L 式中，式中，Q QL L为谐振回路的有载品质因数。可见，单调谐放大器的为谐振回路的有载品质因数。可见，单调谐放大器的通频带取决于回路的谐振频率通频带取决于回路的谐振频率f f0 0和有载品质因数和有载品质因数Q QL L。当。当f f0 0一定，一定，Q QL L越越高，通频带越窄；高，通频带越窄；Q QL L越低，通频带越宽。越低，通频带越宽。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页95图图2-412-41中并联在中并联在LCLC调谐回路两端的调谐回路两端的R R3 3是降低调谐回路的品质因是降低调谐回路的品质因数数Q Q值，以展宽放大器的通频带。值，以展宽放大器的通频带。分析表明，放大器的谐振电压放大倍数分析表明，放大器的谐振电压放大倍数A Auouo与通频带与通频带BWBW0.70.7的关系的关系为为 上式说明，当晶体管及电路选定，即上式说明，当晶体管及电路选定，即Y Yfefe确定且回路总电容为定确定且回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数值时，谐振电压放大倍数|A|Auouo| |与通频带与通频带BWBW0.70.7的乘积为一常数。的乘积为一常数。通频带越宽，放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度通频带越宽，放大器的电压放大倍数越小。要想得到一定宽度的通频带，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用的通频带，同时又能提高放大器的电压增益，除了选用| |Y Yfefe| |较大的较大的晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量。晶体管外，还应尽量减小调谐回路的总电容量。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页96如果放大器只是用来放大接收天线的某一固定频率的微弱信号，如果放大器只是用来放大接收天线的某一固定频率的微弱信号，则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。则可减小通频带，尽量提高放大器的增益。4 4）选择性）选择性矩形系数矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数调谐放大器的选择性可用谐振曲线的矩形系数K Kr0.1r0.1来表示。矩来表示。矩形系数形系数K Kr0.1r0.1为电压放大倍数下降到为电压放大倍数下降到0.1A0.1Auouo时对应的频率偏移与电压放时对应的频率偏移与电压放大倍数下降到大倍数下降到0.707A0.707Auouo时对应的频率偏移之比，即时对应的频率偏移之比，即K Kr0.1r0.122f f0.10.1/ 2/ 2f f0.70.7 = 2 = 2f f0.10.1/ / BW BW0.70.7 上式表明，矩形系数上式表明，矩形系数K Kr0.1r0.1越接近于，谐振曲线的形状越接近越接近于，谐振曲线的形状越接近矩形且选择性越好。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数矩形且选择性越好。一般单级调谐放大器的选择性较差（矩形系数K Kr0.1r0.19.959.95）。）。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页97为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大为提高放大器的选择性，通常采用多级单调谐回路的谐振放大器。器。4. 4. 调谐放大器的稳定性调谐放大器的稳定性在分析调谐放大器的增益、通频带和选择性等性能指标时，忽在分析调谐放大器的增益、通频带和选择性等性能指标时，忽略了反映晶体管内部反馈的导纳参数略了反映晶体管内部反馈的导纳参数Y Yrere的作用，认为晶体管是单向的作用，认为晶体管是单向化器件，即只允许信号从输入端传向输出端，而没有反向传输，这化器件，即只允许信号从输入端传向输出端，而没有反向传输，这是理想情况。实际上，晶体管是存在内部反馈通路的。即通过是理想情况。实际上，晶体管是存在内部反馈通路的。即通过Y Yrere（晶体管内部存在集电结电容（晶体管内部存在集电结电容C Cb b c c）形成输出向输入的反馈作用。当）形成输出向输入的反馈作用。当反馈电压与输入电压反相时，放大器能稳定工作；当反馈电压与输反馈电压与输入电压反相时，放大器能稳定工作；当反馈电压与输入电压同相时，就有产生自激振荡的可能，入电压同相时，就有产生自激振荡的可能，2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页98结果导致放大器频率特性受到影响，通频带和选择性有所改变，结果导致放大器频率特性受到影响，通频带和选择性有所改变，这时放大器就不能稳定工作了。这时放大器就不能稳定工作了。也就是说也就是说Y Yrere的存在对放大器的稳定性起着不良影响，要设法尽的存在对放大器的稳定性起着不良影响，要设法尽量把减小或消除。实际应用中，应尽量选用增益不高、量把减小或消除。实际应用中，应尽量选用增益不高、Y Yrere小的晶体小的晶体管，同时在电路上可采用失配法来减小内部反馈的影响。管，同时在电路上可采用失配法来减小内部反馈的影响。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，晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。图负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。图2-412-41中并联在中并联在LCLC调谐调谐回路两端的回路两端的R R3 3即为失配电阻。即为失配电阻。失配法的典型电路是共射失配法的典型电路是共射共基（共基（CE-CBCE-CB）级联放大器。它是利）级联放大器。它是利用共基电路输入导纳很大，使得前后两级管子之间严重失配来减小用共基电路输入导纳很大，使得前后两级管子之间严重失配来减小内反馈的影响，来达到电路稳定的。内反馈的影响，来达到电路稳定的。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页992.6.2 2.6.2 集成电路高频小信号放大器集成电路高频小信号放大器随着电子线路集成技术的不断发展，以及固体滤波技术的发展，随着电子线路集成技术的不断发展，以及固体滤波技术的发展，现今的各类接收机中已经广泛使用集成电路高频小信号放大器，通现今的各类接收机中已经广泛使用集成电路高频小信号放大器，通常是采用高增益宽带线性集成放大器与各种集中选频器组成的放大常是采用高增益宽带线性集成放大器与各种集中选频器组成的放大电路，从而电路的调整大大简化，电路的频率特性得到改善，电路电路，从而电路的调整大大简化，电路的频率特性得到改善，电路的稳定性也得到很大的提高。的稳定性也得到很大的提高。以以MC1490MC1490为例，此芯片是摩托罗拉公司生产的为例，此芯片是摩托罗拉公司生产的AGCAGC宽带放大器，宽带放大器，国内的同类产品有：国内的同类产品有：F1490F1490、L1490L1490、XG1490XG1490等模块可以与之互换。等模块可以与之互换。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页100其主要特点是：其主要特点是：增益较高，可达增益较高，可达50dB50dB。频带宽，外加补偿电容后可达频带宽，外加补偿电容后可达100MHz100MHz。自动增益控制能力强，增益控制范围为自动增益控制能力强，增益控制范围为60dB60dB。且增益变化时，。且增益变化时，器件输入参数的变化很小。器件输入参数的变化很小。1. MC14901. MC1490的电路原理图的电路原理图MC1490MC1490内部原理图如内部原理图如图图2-462-46所示，电路为双端输入、双端输出所示，电路为双端输入、双端输出的差动式放大电路。的差动式放大电路。整个放大电路分为两级：输入级为差动式共射整个放大电路分为两级：输入级为差动式共射共基（共基（CE-CBCE-CB）组合电路。组合电路。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页101T T1 1、T T2 2接成共射电路，接成共射电路，T T3 3、T T4 4接成共基电路。输出级是由接成共基电路。输出级是由T T7 7、T T8 8、T T9 9和和T T1010组成的达林顿式共射组态差动电路。仔细观察可发现，组成组成的达林顿式共射组态差动电路。仔细观察可发现，组成达林顿管的两晶体管的集电极并不连在一起，只是第一个管的发射达林顿管的两晶体管的集电极并不连在一起，只是第一个管的发射极和第二个管的基极相连。这样做的好处是，输出管的集电极通过极和第二个管的基极相连。这样做的好处是，输出管的集电极通过C Cbcbc产生的内部反馈送到第一个管的发射极而不是基极，从而减小了产生的内部反馈送到第一个管的发射极而不是基极，从而减小了内部反馈的影响，使放大器的稳定性得以提高。内部反馈的影响，使放大器的稳定性得以提高。T T5 5、T T6 6管是自动增益管是自动增益控制管。自动增益控制的工作原理为：控制管。自动增益控制的工作原理为：T T5 5管的发射极和管的发射极和T T3 3管的发射极管的发射极相连，因而两管的发射极电流之和等于相连，因而两管的发射极电流之和等于T T1 1的集电极电流，的集电极电流，T T3 3、T T5 5管的管的发射极电流的大小取决于发射极电流的大小取决于T T3 3、T T5 5管的发射极输入阻抗。自动增益控制管的发射极输入阻抗。自动增益控制管的基极与自动增益控制电压管的基极与自动增益控制电压U UAGCAGC相连，相连，2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器下一页 返回上一页102U UAGCAGC改变改变T T5 5的工作点电流，从而改变其发射极阻抗，使的工作点电流，从而改变其发射极阻抗，使T1T1集电极集电极电流在电流在T T3 3和和T T5 5输入端的分流比改变。输入端的分流比改变。2. 2. 实用电路实用电路图图2-472-47是利用是利用MC1490MC1490构成的构成的30MHz30MHz的调谐放大器。输入和输出各的调谐放大器。输入和输出各有一个调谐回路。有一个调谐回路。L L1 1、C C1 1构成输入调谐回路，构成输入调谐回路，L L2 2、C C2 2构成输出调谐回构成输出调谐回路。输入信号通过隔直流电容路。输入信号通过隔直流电容C C4 4加到输入端的引脚加到输入端的引脚“4”“4”，另一输入，另一输入端的引脚端的引脚“6”“6”通过电容通过电容C C3 3交流接地，实际上成了单端输入。输出端交流接地，实际上成了单端输入。输出端之一的引脚之一的引脚“1”“1”通过高频扼流圈通过高频扼流圈L L3 3连接电源，故电路是单端输入、连接电源，故电路是单端输入、双端输出。由双端输出。由L L3 3和和C C5 5构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供电电源构成去耦滤波器，减小输出级信号通过供电电源对输入级的寄生反馈。对输入级的寄生反馈。2.6 2.6 小信号调谐放大器小信号调谐放大器返回上一页103图图2-15 分压式偏置电路分析分压式偏置电路分析返回104图图2-23 共集电极放大电路共集电极放大电路返回105图图2-24 求求ro的微变等效电路的微变等效电路返回106图图2-25 共基极放大电路共基极放大电路返回107图图2-26 共基极放大电路的直流通路共基极放大电路的直流通路返回108图图2-27 共基极放大电路的微变等效共基极放大电路的微变等效电路电路返回109图图2-28 场效应管共源放大电路场效应管共源放大电路 返回110图图2-29 场效应管微变等效电路场效应管微变等效电路返回111图图2-30 分压偏置式共源放大电路的分压偏置式共源放大电路的微变等效电路微变等效电路返回112图图2-31 分压偏置式共漏放大电路分压偏置式共漏放大电路 返回113图图2-32多级放大器一般结构框图多级放大器一般结构框图返回114图图2-33 阻容耦合放大电路阻容耦合放大电路返回115图图2-34直接耦合放大电路直接耦合放大电路返回116图图2-35 变压器耦合放大电路变压器耦合放大电路返回117图图2-36 放大电路的频率响应特性放大电路的频率响应特性返回118图图2-37 多级放大电路的通频带多级放大电路的通频带返回119图图2-38 LC并联谐振回路及幅频、并联谐振回路及幅频、相频特性曲线相频特性曲线返回120图图2-39 共射晶体管可等效为二端口共射晶体管可等效为二端口网络网络返回121图图2-40 晶体管晶体管Y参数等效电路参数等效电路返回122图图2-41 共射单调谐放大器共射单调谐放大器 返回123 图图2-42 交流等效电路交流等效电路 返回124图图2-43 单调谐放大器的单调谐放大器的Y参数等效参数等效电路电路返回125图图2-44 并项后的等效电路并项后的等效电路返回126图图2-45 放大器的谐振曲线放大器的谐振曲线返回127图图2-46 MC1490内部原理图内部原理图返回128图图2-47 MC1490构成的构成的30MHz的调的调谐放大器谐放大器返回129图图2-48 基本共射放大电路仿真电路基本共射放大电路仿真电路返回130图图2-49 共射放大电路输入输出波形共射放大电路输入输出波形返回(a) (b) 131图图2-50 输入信号过大产生的失真输入信号过大产生的失真返回 132图图2-51 输入电阻测试电路输入电阻测试电路返回133图图2-52 输出电阻测试电路输出电阻测试电路返回134图图2-53 低频特性测试低频特性测试返回(a) (b)135图图2-54 高频特性测试高频特性测试返回(a) (b)136图图2-55 共集电极放大电路共集电极放大电路返回137表表2-1返回 138图图2-56 共集电极电路的输入、输出共集电极电路的输入、输出波形波形返回 139