第9章高頻小信號調(diào)諧放大器-福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1、第9章 高頻小信號調(diào)諧放大器,9.1 無線電信號傳輸?shù)幕驹?9.2 小信號調(diào)諧放大器,9.3 集成中頻放大器,9.1 無線電信號傳輸?shù)幕驹?9.1.1 電信號的初步知識,要將電信號傳送到遠(yuǎn)方，一般有兩個辦法：一是架設(shè)電線或電纜，這樣成本昂貴；二是利用電磁波來傳送信號，實(shí)現(xiàn)無線傳送。,9.1.2 電磁波,麥克斯韋的電磁波理論證明，電磁波傳播具有方向性，任何形式的電波在真空中的傳播速度都為c=3×108m/s

2、。,電磁波在一個振蕩周期內(nèi)傳播的距離叫波長，用?表示，波長與速度的關(guān)系為,?=c·T 或?=,,電磁波的另一個重要性質(zhì)是它具有能量。電磁波所具有的能量在傳播過程中會逐漸衰減，不過它在空氣中衰減得很慢，因而能傳播到很遠(yuǎn)的地方。,為了使電磁波能有效地向空間輻射，就必須使用天線。對電磁波發(fā)射的進(jìn)一步研究表明，只有當(dāng)天線尺寸和電磁波的波長同量級時，才能有效地將電磁波輻射出去。,例如20kHz的聲音信號，其波長為15km，要制造

3、出與如此尺寸相當(dāng)?shù)奶炀€是不可能的，即使發(fā)射出去，各個電臺發(fā)出的信號都在同一頻率范圍內(nèi)，它們在空中混在一起，也會讓接收者無法選擇。為了傳送電信號，就要采用一種新的方法，即“調(diào)制”。,9.1.3 調(diào)制,將傳送信號“裝載”在高頻信號中的過程，或者說用傳送信號去控制等幅高頻信號的過程稱為“調(diào)制”。,調(diào)制的分類：當(dāng)被調(diào)制的是高頻信號的振幅時，這種調(diào)制稱為幅度調(diào)制，簡稱調(diào)幅；當(dāng)被調(diào)制的是高頻信號的頻率或相位時，則分別稱為頻率調(diào)制或相位調(diào)制，簡稱

4、調(diào)頻或調(diào)相。,載波 等幅高頻振蕩信號實(shí)際上起著運(yùn)載被傳送信號的作用，在無線電技術(shù)中常稱之為載波。調(diào)制信號 被傳送的信號起著調(diào)制載波的作用，稱為調(diào)制信號。,9.1.4 廣播電視發(fā)送系統(tǒng),廣播發(fā)送系統(tǒng)的組成框圖,電視發(fā)送系統(tǒng)的組成框圖,9.1.5 接收無線電廣播的主要過程,接收是發(fā)送的逆過程，它的基本任務(wù)是將空中傳送的高頻已調(diào)信號接收下來，并還原成調(diào)制信號。這種還原的過程稱為解調(diào)。,高放式收音機(jī)的組成方框圖,高放式收音機(jī)的缺點(diǎn)

5、是選擇性不好，調(diào)諧復(fù)雜。,,超外差式收音機(jī)的組成方框圖,超外差式線路的主要特點(diǎn)是：把接收到的已調(diào)高頻信號的載波頻率先變?yōu)檩^低的固定的中間頻率（簡稱中頻），利用中頻放大器放大后再進(jìn)行解調(diào)。把高頻已調(diào)信號的載頻降為中頻的任務(wù)是由混頻器來完成的。,9.2 小信號調(diào)諧放大器,采用具有諧振性質(zhì)的元件（如LC諧振回路）作為負(fù)載的放大器稱為諧振放大器，又稱調(diào)諧放大器。在無線接收系統(tǒng)中常用作中頻放大器。由于負(fù)載的諧振特性，小信號調(diào)諧放大器不但具有放大

6、作用，而且具有選頻作用。,小信號調(diào)諧放大器有分散選頻和集中選頻兩大類。分散選頻的每級放大器都接入諧振負(fù)載，為分立元件電路；集中選頻的調(diào)諧放大器都為集成寬帶放大器，且諧振負(fù)載多為集中濾波器。分散選頻的小信號調(diào)諧放大器又根據(jù)負(fù)載選頻網(wǎng)絡(luò)的不同特點(diǎn)，分為單調(diào)諧回路調(diào)諧放大器和雙調(diào)諧回路調(diào)諧放大器。,9.2.1 單調(diào)諧放大器,單調(diào)諧放大器,單調(diào)諧放大器的諧振曲線與理想諧振曲線的形狀相差很大，所以單調(diào)諧放大器只能用于對通頻帶和選擇性要求不

7、高的場合。,9.2.2 雙調(diào)諧放大器,雙調(diào)諧放大器,適當(dāng)?shù)剡x擇回路之間的耦合程度，可使放大器的諧振曲線較為理想，通過理論分析可知，當(dāng)耦合較松時，諧振曲線呈現(xiàn)單峰，如圖（a）所示。當(dāng)耦合較強(qiáng)時，諧振曲線呈現(xiàn)對稱于中心頻率f0的雙峰，如圖（c）所示，雙峰之間的頻率間隔及下凹的深度與耦合程度有關(guān)，耦合愈強(qiáng)，下凹程度和雙峰之間的頻率間隔愈大。當(dāng)回路工作于臨界耦合狀態(tài)時，諧振曲線呈單峰，如圖9（b）所示，這時有較寬的頻帶和較好的選擇性（與理想情

8、況比較接近），一般雙調(diào)諧放大器工作在臨界耦合狀態(tài)。,雙調(diào)諧回路的諧振曲線,9.3 集成中頻放大器,9.3.1 集成中頻放大器的組成,集成中頻放大器是由集成寬帶放大器和集中濾波器組成的。,集成中頻放大器的組成框圖,9.3.2 集成寬帶放大器,1. 寬帶放大器的主要特點(diǎn),寬帶放大器由于被放大的信號頻率很高，頻帶又很寬，因此，它與低頻放大器和調(diào)諧放大器相比存在不同之處。,（1）三極管應(yīng)采用fT（特征頻率）很高的高頻管，分析電路時必須考慮

9、到三極管的高頻特性。（2）對電路的技術(shù)指標(biāo)要求高。寬帶放大器要滿足一定的增益要求，但增益和帶寬的要求往往是矛盾的。（3）負(fù)載為非諧振的。由于諧振回路帶寬較窄，所以寬帶放大器不能選擇諧振回路作為負(fù)載，即它的負(fù)載只能是非諧振的。,2. 擴(kuò)展放大器通頻帶的方法,（1）組合電路法：各種不同組態(tài)的電路具有不同的特點(diǎn)。如果我們將不同組態(tài)的電路合理地混合連接（組合），就可以提高放大器的上限截止頻率，擴(kuò)展其通頻帶，這種方法稱為組合電路法。常用的組合

10、電路有共發(fā)射—共基組合和共集電—共發(fā)射組合。,（2）負(fù)反饋法：引入負(fù)反饋可擴(kuò)展放大器的通頻帶，而且反饋越深，通頻帶擴(kuò)展得越寬。利用反饋技術(shù)來擴(kuò)展放大器的通頻帶可廣泛地應(yīng)用于寬帶放大電路。,9.3.3 陶瓷濾波器,陶瓷濾波器是由鋯鈦酸鋁陶瓷材料制成的，把這種材料制成片狀，兩面覆蓋銀層作為電極，經(jīng)過直流高壓極化后，它具有與石英晶體諧振器相似的壓電效應(yīng)。因此，陶瓷濾波器也具有選頻特性，可用它來作為濾波器。,1. 兩端陶瓷濾波器,兩端陶瓷濾波

11、器,2. 四端陶瓷濾波器,陶瓷濾波器具有體積小、成本低、受外界條件影響小等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用在接收機(jī)中。但陶瓷濾波器的通頻帶不夠?qū)?，頻率特性的一致性較差，這是它的不足之處。,四端陶瓷濾波器,9.3.4 聲表面波濾波器,聲表面波濾波器具有工作頻率高、通頻帶寬、選頻特性好、體積小等優(yōu)點(diǎn)，并且可采用與集成電路相同的生產(chǎn)工藝，制造簡單、成本低、頻率特性的一致性較好，因此廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。,聲表面波濾波器,9.3.5 集成中頻放大器電

12、路實(shí)例,由L1590組成的集成中頻放大器,本章小結(jié),（1）本章首先簡單扼要地介紹了無線電技術(shù)的大體輪廓，目的是使讀者對無線電信號的發(fā)送與接收有所了解，為對后面的相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（2）小信號諧振放大器是一種典型的窄帶放大器，它是由放大器和諧振負(fù)載組成的，具有選頻功能。諧振負(fù)載有選頻回路、陶瓷濾波器、晶體濾波器、聲表面波濾波器等集中濾波器。（3）小信號諧振放大器有分散選頻和集中選頻兩大類。分散選頻采用單調(diào)諧或雙調(diào)諧放大器，后者性