調諧放大器是指以諧振回路作負載的放大器,即以電容器和電感器組成的回路為負載,增益和負載阻抗隨頻率而變的放大電路。當要求其中心頻率能在某個頻率范圍內任意調節(jié)時,可由機械調諧(可變電容器或可變電感器)或電調諧(變容二極管)實現(xiàn)。
中文名稱 | 調諧放大器 | 外文名稱 | tuned amplifier |
---|---|---|---|
功????能 | 信號放大 |
調諧放大器主要質量指標
衡量調諧放大器的主要質量主要包括以下幾個方面:
放大器調諧回路諧振時所對應的頻率稱為放大器的諧振頻率,理論上,對于 LC 組成的并聯(lián)諧振電路,諧振頻率 的表達式為:
式中,L 為調諧回路電感線圈的電感量;C 為調諧回路的總電容。
放大器的諧振電壓增益放大倍數(shù)指:放大器處在在諧振頻率f0下,輸出電壓與輸入電壓之比。
Av的測量方法:當諧振回路處于諧振狀態(tài)時,用高頻毫伏表測量輸入信號Vi和輸出信號Vo大小,利用下式計算:
另外,也可以利用功率增益系數(shù)進行估算:
由于諧振回路的選頻作用,當工作頻率偏離諧振頻率時,放大器的電壓放大倍數(shù)下降,習慣上稱電壓放大倍數(shù)Av=Vo/Vi下降到諧振電壓放大倍數(shù)Avo的 0.707 倍時所對應的頻率偏移稱為放大器的通頻帶帶寬BW,通常用2Δf0.1 表示,有時也稱2Δf0.1為 3dB 帶寬。通頻帶帶寬:
式中,Q為諧振回路的有載品質因數(shù)。
當晶體管選定后,回路總電容為定值時,諧振電壓放大倍數(shù)fo與通頻帶BW的乘積為一常數(shù)。
頻帶BW 的測量方法:根據(jù)概念,可以通過測量放大器的諧振曲線來求通頻帶。測量方法主要采用掃頻法,也可以是逐點法。
掃頻法:即用掃頻儀直接測試。測試時,掃頻儀的輸出接放大器的輸入,放大器的輸出接掃頻儀檢波頭的輸入,檢波頭的輸出接掃頻儀的輸入。在掃頻儀上觀察并記錄放大器的頻率特性曲線,從曲線上讀取并記錄放大器的通頻帶。
逐點法:又叫逐點測量法,就是測試電路在不同頻率點下對應的信號大小,利用得到的數(shù)據(jù),做出信號大小隨頻率變化的曲線,根據(jù)繪出的諧振曲線,利用定義得到通頻帶。
具體測量方法如下:
a、用外置專用信號源做掃頻源,正弦輸入信號的幅度選擇適當?shù)拇笮?,并保持不?
b、示波器同時監(jiān)測輸入、輸出波形,確保電路工作正常(電路無干擾、無自激、輸出
波形無失真);
c、改變輸入信號的頻率,使用毫伏表測量不同頻率時輸出電壓的有效值;
d、描繪出放大器的頻率特性曲線,在頻率特性曲線上讀取并記錄放大器的通頻帶。測試時,可以先調諧放大器的諧振回路使其諧振,記下此時的諧振頻率fo及電壓放大倍數(shù)Avo,然后改變高頻信號發(fā)生器的頻率(保持其輸出電壓不變),并測出對應的電壓放大倍數(shù)。由于回路失諧后電壓放大倍數(shù)下降,所以放大器的諧振曲線如圖 1-1 所示。
增益帶寬積BW·G也是通信電子電路的一個重要指標,通常,增益帶寬積可以認為是一個常數(shù)。放大器的總通頻帶寬度隨著放大級數(shù)的增加而變窄,BW越大,增益越小。二者是一對矛盾。
不同電路中,放大器的通頻帶差異可能比較大。如:在設計電視機和收音機的中頻放大器時,對帶寬的考慮是不同的,普通的調幅無線電廣播所占帶寬是9kHz,而電視信號的帶寬需要6.5MHz,顯然,要獲得同樣的增益,中頻放大器的帶寬設計是完全不同的。
放大器從含有各種不同頻率的信號總和中選出有用信號,排除干擾信號的能力,稱為放大器的選擇性。選擇性的基本指標是矩形系數(shù)。其中,定義矩形系數(shù)是電壓放大倍數(shù)下降到諧振時放大倍數(shù)的10%所對應的頻率偏移和電壓放大倍數(shù)下降為0.707時所對應的頻率偏移2Δf0.1之比,即:
同樣還可以定義矩形系數(shù),即:
顯然,矩形系數(shù)越接近1,曲線就越接近矩形,濾除鄰近波道干擾信號的能力愈強。
調諧放大器應用范圍
調諧放大器廣泛應用于各類無線電發(fā)射機的高頻放大級和接收機的高頻與中頻放 大級??臻g總是同時存在著各種各樣的電磁波,我們所需要接收的只是我們感興趣的有用信號,而其它不需要的電磁波對接收機來說就是干擾,如何更有效地選擇信號并抑制干擾是接收機的重要任務之一。因此,調諧放大器在接收機中被廣泛使用,這種放大器對于調諧頻率附近的信號有較大的放大倍數(shù),對于離調諧頻率較遠的信號放大倍數(shù)較小甚至將它衰減。在接收機中,它主要用來對小信號進行電壓放大,所以大多工作于甲類放大狀態(tài)。在發(fā)射機中它主要用來放大射頻功率,因而大多工作于丙類或乙類狀態(tài)(見功率放大器)。
調諧放大器的調諧回路可以是單調諧回路,也可以是由兩個回路相耦合的雙調諧回路。它可以通過互感與下一級耦合,也可以通過電容與下一級耦合。一般說,采用雙調諧回路的放大器,其頻率響應在通頻帶 內可以做得較為平坦,在頻帶邊緣上有更陡峭的截止。超外差接收機中的中頻放大器常采用雙回路的調諧放大器。單級調諧放大器的增益與帶寬的乘積受到放大器件參數(shù)的限制。在器件已選定時,放大器的增益越高,帶寬就越窄。為保證有足夠的增益和適當?shù)膸挘捎脦准壵{諧放大器級聯(lián)。有時將兩級(或三級)放大器的回路分別調諧到兩個(或三個)不同的頻率上,構成參差調諧放大器。這種放大器具有較寬的頻帶,總增益較高,但放大器的調整較麻煩。雷達接收機的中頻放大級常采用這類放大器。
放大器件的雜散參量對調諧放大器的性能有影響。例如由于晶體管集電結電容CC的反饋作用,可能使放大器工作不穩(wěn)定,甚至產生自激振蕩。通常可用中和的方法加以消除。圖3是帶中和電路的調諧放大器,CN是中和電容器。輸出信號由回路電感L經CN反饋至放大器的輸入端,以抵消極間電容CC的內反饋。
調諧放大器?簡介
以電容器和電感器組成的回路為負載,增益和負載阻抗隨頻率而變 的放大電路。這種回路通常被調諧到待放大信號的中心頻率上。由于調諧回路的并聯(lián)諧振阻抗在諧振頻率附近的數(shù)值很大,放大器可得到很大的電壓增益。而在偏離諧振點較遠的頻率上,回路阻抗下降很快,使放大器增益迅速減小;因而調諧放大器通常是一種增益高和頻率選擇性好的窄帶放大器。
原理:高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級,作用是將高頻已調波信號進行功率放大,以滿足發(fā)送功率的要求,然后經過天線將其輻射到空間,保證在一定區(qū)域內的接收機可以接收到滿意的信號電平,并且不干擾相鄰信道的通信。...
您錯誤的理解信號放大器了第一,信號在電線中進行傳輸?shù)臅r候會有衰減的,所以使用信號放大器只是為了恢復原始信號第二,現(xiàn)在很多家的電視比較多,一條線走也容易出現(xiàn)信號衰減,所以使用分配信號放大器所以只要使用一...
儀表放大器是在有噪聲的環(huán)境下放大小信號的器件,其本身所具有的低漂移、低功耗、高共模抑制比、寬電源供電范圍及小體積等一系列優(yōu)點,它利用的是差分小信號疊加在較大的共模信號之上的特性,能夠去除共模信號,而又...
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電子線路課件--6.1調諧放大器
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評分: 4.5
五、電荷放大器 電荷放大器主要由一個高增益反向電壓放大器和電容負反饋組成。輸入端的 MOSFET 或 J-FET 提供高絕緣性能,確保極低的電流泄露。 電荷放大器將壓電傳感器產生的電荷轉換為成比例的電壓, 用來作為監(jiān)測和控制過程的 輸入量。電荷放大器主要由一個具有高開環(huán)增益和電容負反饋的 MOSFET( 半導體場效應晶 體管 )或 JFET(面結型場效應晶體管 )的反向電壓放大器組成, 因此它的輸入產生高絕緣阻抗, 會引起少量電流泄漏。忽略 Rt 和 Ri,輸出端電壓為: )( 1 1 1 crt r r o CCC AC C Q U 對于足夠高的開環(huán)增益,系數(shù) 1/AC 接近于零。因此可以忽略電纜和傳感器的電容,輸 出電壓僅由輸入端電壓和量程電容決定。 r o C QU 電荷放大器可看成是電荷積分器, 它總是在量程電容兩端以大小相等, 極向相反的電荷 補償傳感器產生的電荷。 量程電容兩端
緒論 1
第 1章 高頻小信號調諧放大器 4
1.1 調諧放大器的組成及主要技術指標 4
1.1.1 電路組成 4
1.1.2 主要技術指標 5
1.2 調諧放大器的等效電路 7
1.2.1 晶體管y參數(shù)等效電路 7
1.2.2 LC并聯(lián)諧振回路及其等效關系 8
1.2.3 放大器的等效電路 11
1.3 主要技術指標的估算 12
1.3.1 單級單調諧放大器 12
1.3.2 多級單調諧放大器 14
1.4 雙調諧放大器 15
1.4.1 電路組成 15
1.4.2 主要技術指標 16
1.5 高頻小信號諧振放大器的穩(wěn)定性 17
1.6 集中選頻放大器 17
1.6.1 集中選頻濾波器 18
1.6.2 集中選頻放大器應用舉例 22
1.7 單調諧放大電路仿真實驗 23
習題 24
第 2章 正弦波振蕩器 27
2.1 反饋振蕩原理 27
2.1.1 反饋振蕩原理及反饋型振蕩器的組成 27
2.1.2 起振條件和平衡條件 28
2.1.3 振蕩器的穩(wěn)定條件 29
2.2 LC振蕩器 31
2.2.1 互感耦合振蕩電路 31
2.2.2 LC三點式振蕩電路 31
2.2.3 改進型電容三點式振蕩電路 34
2.3 振蕩器的頻率穩(wěn)定度 36
2.3.1 頻率穩(wěn)定度的定義 36
2.3.2 頻率變化的原因及穩(wěn)頻措施 36
2.4 晶體振蕩器 37
2.4.1 石英晶體的電特性 37
2.4.2 石英晶體振蕩電路 38
2.5 RC振蕩器 40
2.5.1 RC串并聯(lián)網絡的選頻特性 40
2.5.2 文氏橋振蕩器 41
2.6 正弦波振蕩器仿真實驗 42
習題 43
第3章 調幅、檢波及混頻 48
3.1 振幅調制 48
3.1.1 調幅波的性質 48
3.1.2 幾種調幅波的特點及實現(xiàn)調幅的方法 53
3.2 調幅電路 56
3.2.1 低電平調幅電路 56
3.2.2 高電平調幅電路 59
3.2.3 其他幾種調幅波電路 60
3.3 檢波電路 63
3.3.1 包絡檢波電路 64
3.3.2 同步檢波電路 67
3.4 混頻 68
3.4.1 混頻的基本原理 68
3.4.2 混頻干擾及其克服干擾的措施 70
3.4.3 混頻電路 72
3.5 調幅、檢波及混頻仿真實驗 76
3.5.1 調幅仿真 76
3.5.2 同步檢波器仿真實驗 78
3.5.3 混頻器仿真實驗 78
習題 79
第4章 高頻功率放大器 83
4.1 高頻功率放大器的特點及用途 83
4.1.1 高頻功率放大器的用途 83
4.1.2 晶體管工作狀態(tài)對放大器效率的影響 83
4.1.3 丙類諧振功率放大器與低頻功率放大器及小信號諧振放大器的區(qū)別 84
4.1.4 高頻功率放大器的主要技術指標 84
4.2 諧振高頻功率放大器 85
4.2.1 諧振高頻功率放大器的基本電路 85
4.2.2 諧振高頻功率放大器的工作原理 85
4.2.3 諧振高頻功率放大器的分析方法 87
4.2.4 諧振高頻功率放大器的特性 91
4.2.5 諧振高頻功率放大器的直流饋電電路及匹配網絡 99
4.3 丙類倍頻器 103
4.3.1 倍頻器的用途 103
4.3.2 丙類倍頻器的基本原理 103
4.4 寬頻帶高頻功率放大器 105
4.4.1 高頻傳輸線變壓器 105
4.4.2 功率合成 109
習題 115
第5章 角度調制與解調 116
5.1 調角波的基本性質 116
5.1.1 調角波的基本概念 116
5.1.2 調角波的數(shù)學表達式 117
5.2 角度調制電路 124
5.2.1 直接調頻電路 124
5.2.2 間接調頻——由調相實現(xiàn)調頻 132
5.3 調角信號的解調 137
5.3.1 鑒相器 138
5.3.2 鑒頻器 143
5.4 單失諧回路斜率鑒頻器仿真 153
習題 154
第6章 反饋控制電路 156
6.1 反饋控制系統(tǒng)的概念 156
6.2 自動增益控制電路 157
6.2.1 放大器的增益控制 157
6.2.2 電路類型 161
6.3 自動頻率控制電路 162
6.3.1 自動頻率控制基本原理 162
6.3.2 自動頻率微調(AFC)電路 164
6.4 鎖相環(huán)路及頻率合成 165
6.4.1 鎖相環(huán)路的基本原理 165
6.4.2 頻率合成的基本原理 166
6.4.3 鎖相環(huán)的應用 169
習題 171
第7章 實訓 174
7.1 高頻電路制作中應該注意的問題 174
7.2 實訓 176
7.2.1 調頻麥克風 176
7.2.2 丙類高頻功率放大器 179
7.2.3 收音機 1862100433B
出版說明
前言
第1單元 通信系統(tǒng)的模型
1.1 概述
1.1.1 通信發(fā)展簡史
1.1.2 通信方式
1.2 通信系統(tǒng)的模型
1.3 信號與噪聲
1.4 實訓--信號特性測試
1.5 單元測試
第2單元 高頻放大器
2.1 概述
2.2 小信號諧振放大器
2.2.1 晶體管y參數(shù)等效電路
2.2.2 單級單調諧放大器
2.2.3 多級單調諧放大器
2.2.4 集中選頻放大器
2.3 丙類功率放大器
2.3.1 丙類功率放大器的工作原理
2.3.2 丙類功率放大器的靜態(tài)性能分析
2.3.3 丙類功率放大器的動態(tài)性能分析
2.3.4 諧振功率放大器的直流饋電電路與匹配電路
2.4 實訓
2.4.1 小信號諧振放大器
2.4.2 高頻丙類功率放大器
2.5 單元測試
第3單元 正弦波振蕩器
3.1 概述
3.1.1 反饋振蕩器的振蕩原理
3.1.2 振蕩器的主要技術指標
3.2 LC正弦波振蕩器
3.2.1 LC互感耦合振蕩器
3.2.2 LC三端式振蕩器的組成原則
3.2.3 電感反饋三端式振蕩器
3.2.4 電容反饋三端式振蕩器
3.2.5 改進型電容反饋三端式振蕩器
3.2.6 幾種三端式振蕩器的比較
3.3 RC振蕩器
3.4 晶體振蕩器
3.4.1 石英諧振器
3.4.2 石英晶體振蕩器
3.5 實訓--LC振蕩器和石英晶體振蕩器
3.6 單元測試
第4單元 頻率變換電路的原理與應用
4.1 混頻電路
4.1.1 混頻基本原理
4.1.2 混頻電路結構
4.1.3 混頻電路應用
4.1.4 倍頻電路
4.2 調制的概念
4.2.1 調幅
4.2.2 調角
4.2.3 三種調制方式的比較
4.3 幅度調制與解調電路
4.3.1 調幅的方法和電路
4.3.2 解調的方法和電路
4.4 頻率調制與解調電路
4.4.1 調頻的方法和電路
4.4.2 解調的方法和電路
4.5 實訓
4.5.1 基極調幅電路
4.5.2 大信號二極管檢波電路
4.5.3 混頻電路
4.6 單元測試
第5單元 鎖相環(huán)與頻率合成器應用
5.1 壓控振蕩器
5.1.1 壓控振蕩器原理
5.1.2 壓控振蕩器實際應用
5.2 鎖相環(huán)
5.2.1 鎖相環(huán)基本原理
5.2.2 鎖相環(huán)典型應用
5.3 頻率合成器
5.3.1 頻率合成器的主要技術指標
5.3.2 頻率合成的基本方法
5.3.3 頻率合成器應用舉例
5.4 實訓
5.4.1 壓控振蕩器
5.4.2 鎖相環(huán)鑒頻器
5.5 單元測試
第6單元 接收機與發(fā)射機結構
6.1 接收機
6.1. 1 接收機電路結構
6.1.2 超外差式接收機的實現(xiàn)
6.1.3 接收機實際電路分析
6.2 發(fā)射機
6.2.1 發(fā)射機的主要技術指標
6.2.2 發(fā)射機結構
6.2.3 射頻功率放大器
6.2.4 發(fā)射機的阻抗匹配網絡
6.2.5 發(fā)射機實際電路分析
6.2.6 自動增益控制與自動頻率控制
6.3 現(xiàn)代數(shù)字通信機
6.3.1 數(shù)字接收機結構
6.3.2 數(shù)字發(fā)射機結構
6.3.3 典型通信機組成
6.3.4 通信設備的小型化和通信電路的大規(guī)模集成
6.4 實訓--觀察通信機結構
6.5 單元測試
第7單元 通信電子技術綜合實訓
7.1 通信電子技術課程設計的步驟
7.2 通信電子技術課程設計的方法
7.3 通信電子技術綜合實訓練習
7.3.1 中頻放大電路的設計與制作
7.3.2 高頻壓控振蕩器的設計與制作
7.3.3 無線電話筒的設計與制作
參考文獻
緒論
01通信系統(tǒng)的組成
02發(fā)射機和接收機的組成
03本書的研究對象和任務
第1章高頻小信號諧振放大器
11LC選頻網絡
111選頻網絡的基本特性
112LC選頻回路
113LC阻抗變換網絡
*114雙耦合諧振回路及其選頻特性
12高頻小信號調諧放大器
121晶體管的高頻小信號等效模型
122高頻小信號調諧放大器
123多級單調諧放大器
*124雙調諧回路諧振放大器
*125參差調諧放大器
126諧振放大器的穩(wěn)定性
13集中選頻放大器
131集中選頻濾波器
132集成寬帶放大器
133集成選頻放大器的應用
14電噪聲
141電阻熱噪聲
142晶體三極管噪聲
143場效應管噪聲
144噪聲系數(shù)
本章小結
習題1
第2章高頻功率放大器
21概述
22高頻功率放大器的工作原理
221工作原理分析
222功率和效率分析
223D類和E類功率放大器簡介
224丙類倍頻器
23高頻功率放大器的動態(tài)分析
231高頻功率放大器的動態(tài)特性
232高頻功率放大器的負載特性
233高頻功率放大器的調制特性
234高頻功率放大器的放大特性
235高頻功率放大器的調諧特性
236高頻功放的高頻效應
24高頻功率放大器的實用電路
241直流饋電電路
242濾波匹配網絡
243高頻諧振功率放大器設計舉例
25集成高頻功率放大電路簡介
26寬帶高頻功率放大器與功率合成電路
261寬帶高頻功率放大器
262功率合成電路
本章小結
習題2
第3章正弦波振蕩器
31概述
32反饋型自激振蕩器的工作原理
321產生振蕩的基本原理
322反饋振蕩器的振蕩條件
323反饋振蕩電路的判斷
33LC正弦波振蕩電路
331互感耦合LC振蕩電路
332三點式LC振蕩電路
34振蕩器的頻率穩(wěn)定度
341頻率穩(wěn)定度的定義
342振蕩器的穩(wěn)頻原理
343振蕩器的穩(wěn)頻措施
35晶體振蕩器
351石英晶體諧振器概述
352晶體振蕩器電路
36集成電路振蕩器
361差分對管振蕩電路
362單片集成振蕩電路E1648
363運放振蕩器
364集成寬帶高頻正弦波振蕩電路
37壓控振蕩器
371變容二極管
372變容二極管壓控振蕩器
373晶體壓控振蕩器
374新型單片多波形集成振蕩器MAX038
375新型單片集成壓控振蕩器MAX260x
*38RC振蕩器
381RC移相振蕩器
382文氏電橋振蕩器
*39負阻振蕩器
391負阻器件的基本特性
392負阻振蕩電路
310振蕩器中的幾種現(xiàn)象
3101間歇振蕩
3102頻率拖曳現(xiàn)象
3103振蕩器的頻率占據(jù)現(xiàn)象
3104寄生振蕩
本章小結
習題3
第4章頻率變換電路基礎
41概述
42非線性元器件的特性描述
421非線性元器件的基本特性
422非線性電路的工程分析方法
43模擬相乘器及基本單元電路
431模擬相乘器的基本概念
432模擬相乘器的基本單元電路
44單片集成模擬乘法器及其典型應用
441MC1496/MC1596及其應用
442BG314(MC1495/MC1595)及其應用
443第二代、第三代集成模擬乘法器
本章小結
習題4
第5章振幅調制、解調及混頻
51概述
52振幅調制原理及特性
521標準振幅調制信號分析
522雙邊帶調幅信號
523單邊帶信號
524AM殘留邊帶調幅
53振幅調制電路
531低電平調幅電路
532高電平調幅電路
54調幅信號的解調
541調幅波解調的方法
542二極管大信號包絡檢波器
543同步檢波
55混頻器原理及電路
551混頻器原理
552混頻器主要性能指標
553實用混頻電路
554混頻器的干擾
56AM發(fā)射機與接收機
561AM發(fā)射機
562AM接收機
563TA7641BP單片AM收音機集成電路
本章小結
習題5
第6章角度調制與解調
61概述
62調角信號的分析
621瞬時頻率和瞬時相位
622調角信號的分析與特點
623調角信號的頻譜與帶寬
63調頻電路
631實現(xiàn)調頻、調相的方法
632壓控振蕩器直接調頻電路
633變容二極管直接調頻電路
634晶體振蕩器直接調頻電路
635間接調頻電路
64調頻波的解調原理及電路
641鑒頻方法及其實現(xiàn)模型
642振幅鑒頻器
643相位鑒頻器
644比例鑒頻器
645移相乘積鑒頻器
646脈沖計數(shù)式鑒頻器
647鎖相鑒頻器
65調頻制的抗干擾性及特殊電路
651調頻制中的干擾及噪聲
652調頻信號解調的門限效應
653預加重電路與去加重電路
654靜噪聲電路
66FM發(fā)射機與接收機
661調頻發(fā)射機的組成
662集成調頻發(fā)射機
663調頻接收機的組成
664集成調頻接收機
本章小結
習題6
第7章反饋控制電路
71概述
72反饋控制電路的基本原理與分析方法
721基本工作原理
722數(shù)學模型
723基本特性分析
73自動增益控制電路
731AGC電路的工作原理
732可控增益放大器
733實用AGC電路
74自動頻率控制電路
741AFC電路的組成和基本特性
742AFC電路的應用舉例
75鎖相環(huán)路
751鎖相環(huán)路的基本工作原理
752鎖相環(huán)路的基本應用
76單片集成鎖相環(huán)電路簡介與應用
761NE562
762NE562的應用實例
本章小結
習題7
第8章數(shù)字調制與解調
81概述
82二進制振幅鍵控
8212ASK調制原理
8222ASK信號的解調原理
83二進制頻率鍵控
8312FSK調制原理
8322FSK解調原理
84二進制相移鍵控
8412PSK調制原理
8422PSK解調原理
85二進制差分相移鍵控
8512DPSK調制原理
8522DPSK解調原理
本章小結
習題8
第9章軟件無線電基礎
91概述
92軟件無線電的關鍵技術
93軟件無線電的體系結構
94軟件無線電的應用
本章小結
習題9
附錄A余弦脈沖分解系數(shù)表
部分習題答案
參考文獻 2100433B