封闭

封闭

封闭

封号提示

内容

首页 高频电子线路第二版第3章高频小信号放大器

高频电子线路第二版第3章高频小信号放大器.ppt

高频电子线路第二版第3章高频小信号放大器

hswm5968
2019-04-06 0人阅读 告发 0 0 暂无简介

简介:本文档为《高频电子线路第二版第3章高频小信号放大器ppt》,可适用于综合范畴

关于高频电子线路第二版第3章高频小信号放大器.ppt文档,香港马会2019资科大全具备内容丰富的相干文档,站内每天千位行业名人共享新兴资料。

高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学第章 高频小信号放大器本章教学根基条件掌握小信号调谐放大器的电路、工作道理和分析方法知晓宽频带放大器与集中选频滤波器的特点和使用方法。知晓电子电路中噪声的来源和感导因素掌握电阻热噪声的相关计算。掌握噪声系数的定义和计算方法知晓噪声温度的概念。知晓低噪声放大器的作用、功能特点和告竣电路知晓接收机的噪声指标的含义和灵敏度的概念。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学本章的教学内容 简介晶体管的高频小信号等效电路晶体管小信号谐振放大器小信号谐振放大器的牢固性场效应管高频小信号放大器 线性宽带集成放大电路 放大电路的噪声与低噪声放大器高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学 概  述高频小信号放大器的功能高频小信号放大器的功能是告竣对微弱的高频信号进行不失真地放大。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频小信号放大器的特点是:()高频是指被放大信号的频率在数百千赫至数百兆赫。由于频率高放大器的晶体管的极间电容的作用不能忽略。()小信号是指放大器输入信号小可以认为放大器的晶体管(或场效应管)是在线性范畴、内工作。这样就可以将晶体管(或场效应管)看成为线性元件分析电路时可将其等效为二端口网络。也就是放大器工作于线性放大状态输入信号电压为时,输出电压为此中为放大器的电压增益。从信号所含频谱来看输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是全盘相同的。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频小信号放大器的划分与用途高频小信号放大器的划分:按照所放大信号的频谱宽窄可分为宽带小信号放大器和窄带小信号放大器按照所用负载的性质可分为谐振和非谐振小信号放大器。高频小信号放大器的主要用途:接收机的前置高频放大器(低噪声放大器)接收机的中频放大器。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学高频小信号放大器的主要技术指标电压增益与功率增益电压增益等于放大器输出电压与输入电压之比功率增益等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学通频带通频带的定义是放大器的电压增益下降到最大值的倍时所对应的频带宽度。经常使用来表示。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学矩形系数矩形系数是表征放大器取舍性好坏的一个参量。而取舍性是表示选取有用信号抑制无用信号的能力。理想的频带放大器的频率呼应曲线应是矩形。即理想幅频个性高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学噪声系数噪声系数是用来表征放大器的噪声功能好坏的一个参量。线性网络(小信号放大器)的噪声系数的定义是线性网络输入端信号噪声功率比PsiPni与输出端信号噪声功率比Pso/Pno的比值。用NF来表示。即对于放大器来说总是希望放大器本身产生的噪声越小越好即条件噪声系数接近于。即放大器本身产生的噪声为零。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学晶体管的高频小信号等效电路晶体管和场效应管是构成放大器的主要器件。晶体管和场效应管的个性是非线的,在分析差异类形的放大器时会遵循具体条件进行相应的近似等效。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学晶体管的Y参数等效电路称为输出短路时的输入导纳称为输入短路时的反向传输导纳称为输出短路时的正向传输导纳称为输入短路时的输出导纳。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学①对于共发射极组态的y参数等效电路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学②对于共基极组态的y参数等效电路③对于共集电极组态的y参数等效电路高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学晶体管的混合pi等效电路是基区扩展电阻,是发射结电阻,是发射结的结电容。IEQ为静态工作点电流(mA)表示晶体管放大作用的等效电流源而表示晶体管的放大能力称为跨导单元为S。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学混合pi等效电路的简化rce是集电极与发射极之间电阻其数值很大可忽略其感导。Cce是集电极与发射极之间的电容其值很小等效时可合并到集电极负载电路中去。是集电结的结电阻,由于集电结处于反向偏置其数值很大是集电结的结电容其数值较小。高频率范畴、内,的值比的容抗值要大得多通常对等效电路进行简化时经常使用代替和的并联电路。简化等效电路如图所示。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学混合pi等效电路的参数的估算从晶体管器件手册中可查得。,Cob是晶体管共基接法且发射极开路时c、b间的结电容从晶体管器件手册中可查得。的数值可通过手册给岀的特征频率和放大电路的静态工作点的数值由和计算数值。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学y参数与混合pi等效电路参数的变换关系可遵循y参数的定义求出其近似计算公式为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学晶体管的高频参数截止频率当下降到低频电流放大系数的倍时所对应的频率称为的截止频率。遵循定义,很小,忽略流过电流,可得高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学对应低频,和可忽略,则遵循定义所对应的为。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学已知时,任意频率的的计算特征频率特征频率的定义是当下降到时所对应的频率。晶体管的高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学当时但这并不意着晶体管已经没有放大作用这时放大器电压增益还有可能大于。最高振荡频率晶体管的功率增益时所对应的频率称最高振荡频率。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学晶体管小信号谐振放大器单调谐回路谐振放大器单调谐高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学单调谐回路放大器的等效电路及分析放大器的y参数等效电路、输入导納和输岀导納信号源用IS负载为T放和YS等效大器的输入导纳Yie高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学设从T管的ce两端向谐振回路看的等效负载导纳为由晶体管内部个性决定而又要由外部负载所决定高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大器的输入导纳Yi为同理可得出放大器的输出导纳Yo由于yre的存在放大器负载导纳的变化会引起放大器输入导纳Yi的变化。Ys的变化会引起放大器输出导纳Yo变化。也就是放大器前后级参数的变化会产生相互感导。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学简化的等效电路(假设晶体管的)变压器一次侧的电感量为L在工作频率时其空载品德因数为Q则空载谐振电导g=omegaLQ。总电导总电容高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学单调谐回路放大器的技术指标电压增益由等效电路则高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大器谐振时,对应的谐振频率谐振电压增益谐振电压增益的模谐振电压增益的相移高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学谐振时的功率增益遵循定义,可得高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()谐振时的最大功率增益在回路无损耗()及匹配()条件下最大功率增益由晶体管本身参数决定,与外电路参数无关。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()回路有损耗和失配时的功率增益失配损耗回路插入损耗高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学回路失配损耗令,称失配系数。可得失配损耗为匹配时n=,失配损耗为n不等于,失配损耗均小于。失配损耗高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学回路的插入损耗(的感导)()用插入损耗和失配损耗表示的功率增益与电压增益功率增益:由于失配损耗和插入损耗,谐振放大器的功率增益小于晶体管可能供给的最大功率增益。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学电压增益:在回路无损耗()及匹配()条件下电压增益最大值为谐振电压增益的模为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学谐振曲线高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学谐振放大器带宽窄,可认为f在f附近变化则Deltaf=ff称为正常失谐。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学令xi=QLDeltaff称为广义失谐,可得取其模可得谐振曲线的表示形式高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学下图是分别用、和表示的放大器的谐振个性曲线。用频率表示用广义失谐表示用正常失谐表示高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大器的通频带遵循通频带的定义时所对应的Deltaf为放大器的通频带。可得单级单调谐放大器通频带为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大器的矩形系数遵循矩形系数的定义此中Deltaf是时所对应的频带宽度高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学多级单调谐回路放大器的主要技术指标多级单调谐回路放大器的电压增益设各放大级参数相同,则则m级放大器的总电压增益为多级单调谐谐振放大器的谐振曲线m级相同的放大器级联时总谐振曲线为 高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学多级单调谐谐振放大器的通频带m级相同的放大器级联时m级总通频带级数越多,通频带越窄m级通频带与单级通频带的关系高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学多级单调谐谐振放大器的矩形系数遵循矩形系数的定义令AmAm=求得m级单调谐谐振放大器的矩形系数为级数越多矩形系数越小。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学小信号谐振放大器的牢固性谐振放大器存在不牢固的因素晶体管为双向器件,放大器的输出电压可通过晶体管的yre反向作用到输入端引起输入电流的变化这种反馈作用将可能引起放大器产生自激等不好后果。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大器的牢固系数及牢固增益放大器的牢固系数S定义:S越大,放大器越牢固S=为维持自激振荡的条件。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学S的估算:输入回路同理输出回路也可用相同形式表示即高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学通常放大器输入回路和输出回路相同即,则正反馈即相位相同的条件可得高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学单级调谐放大器的牢固增益牢固增益:是指晶体管不加一概牢固措施而得志牢固系数S(例如Sge)条件时放大器工作于谐振频率的最大电压增益。设各级放大器的参数均相同且晶体管接入谐振回路的接入系数为下级负载接入谐振回路的接入系数为则单级调谐放大器的电压增益为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学由于各级参数相同从输出电压Uo处向放大器输出端看可认为其等效导纳为YS可得由则谐振电压增益代入S式高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学牢固电压增益的注解:牢固电压增益的计算公式通常是在已知晶体管参数的条件下遵循牢固系数S的条件来确定自己设计的放大器的允许的最高电压增益。也就是说在不加一概牢固措施的情况下你所制作的放大器的实际的电压增益le这个放大器一定是牢固的。在设计小信号调谐放大器时,具备考虑对牢固电压增益进行核算,鉴定自已设计的放大器的电压增益选取合不合理。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学例:已知某晶体管在工作频率为MHz时=(j)mS=(j)mS。用其做中频放大器若Sge认为是牢固的试计算牢固电压增益。解:在没有一概牢固措施条件下放大器电压增益不大于,能得志牢固系数的条件。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学进步谐振放大器牢固性的措施由于yre的反馈作用晶体管是一个双向器件。使晶体管yre的反馈作用消除的过程称为单向化。单向化的目的就是进步放大器的牢固性。单向化的方法有中和法和失配法。中和法在晶体管放大器的输出与输入之间引入一个附加的外部反馈电路YN以抵消晶体管内部yre的反馈作用,称为中和。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学在YN与yre同性质条件下变压器的同名端确保电流流向相反通常yre可以近似用电容等效,YN也就是中和电容CN。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学图(a)应用较多图(b)CN只能在一个频率点全盘中和高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学失配法失配法的实质是降低放大器的电压增益以确保得志牢固的条件,也就是确保。降低电压增益的方法:①减小放大器的负载电阻(回路并电阻、改变接入系数)②放大器增加负反馈。单管放大器的晶体管的yre限制了放大器的牢固电压增益,晶体管的放大能力不能得到充分的发挥。在单个晶体管的yre一定的条件下,采用什么样的办法进步放大器的牢固电压增益呢失配法的典范应用是共射共基级联放大。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()共射共基级联放大的特点对于前级共射晶体管放大器来说它的负载是输入导纳较大的共基晶体管,大的负载导纳使电压增益低但它仍有较大的电流增益。。后级共基放大的电流增益小电压增益大。组合后的放大器的总电压增益和功率增益都与单管共射放大电路差不多但牢固性高。输入回路与晶体管采用部分接入而输出回路与晶体管干脆接入这是由于共基晶体管输出电阻很大不用部分接入。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()共射共基级联晶体管可以等效为一个共射晶体管在晶体管yieyreyfeyieyfeyoe的条件下相同晶体管构成的共射共基组态的等效晶体管的y参数为:共射共基复合管的输入导纳和正向传输导纳大致与单管参数相等反向传输导纳远小于单管的约小一二个数量级。注解复合管内部反馈很弱放大器的工作牢固性进步了。而输出导纳也只是单管的几分之一。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学场效应管高频小信号放大器场效应管的优点:输入阻抗高、动态范畴、大、噪声小、线性好、抗辐射能力强。在分立元件的高频放大器中有取代晶体管的趋势。结型场效应管高频小信号放大器共源共栅级联等效为一个共源的场效应管,其反向传输导纳很小内部反馈很弱放大器的牢固性高。场效应管共源共栅高频放大器由于具备电压增益较高、工作牢固、高频个性好、动态范畴、大、噪声小、线性好等特点在通信系统的高频放大中应用较为广泛。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学双栅场效应管高频小信号放大器有两个掌握栅极,第二栅级g具备一定的屏蔽作用使得漏极与第一栅极之间的反馈电容变得很小正常均小于pF。这样的管子制做的放大器的工作牢固性高。右图是高频调谐器中的具备主动增益掌握作用的双栅场效应管高频放大器。从结构上来看可认为是共源共栅放大器的形式。改变第二栅极g的电压时可以改变场效应管正向传输个性曲线的斜率从而改变高频放大器的增益,可告竣主动增益掌握。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学 线性宽带集成放大电路线性宽频带集成放大电路利用负反馈的集成宽频带放大器国产FZ集成放大电路是归于利用负反馈展宽频带的放大器其电路如图所示。它是两个晶体管构成的干脆耦合放大器电路中具备两级电流并联负反馈。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学共射-共基集成宽频带放大器MC集成放大器高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学电路特点:①由T、T构成共射差分输入级驱动由T、T和T、T构成的共基差分放大器。②由于T﹑T﹑T﹑T的基极是通过AGC直流电压掌握相当于基极交流接地。③从放大来看是由T、T和T、T构成共射mdash共基差分放大电路其差动输出由T和T的集电极输出。而T和T的基极直流电压的变化只是对T和T起分流作用使其电压增益变化达到主动电压增益掌握的目的。④T和T的集电极输出干脆与T和T的基极相连而T、T构成共集共射级联T﹑T也构成共集共射级联则共集共射组合管T﹑T和T﹑T构成差分放大器的输出级其输出由T和T的集电极输出。⑤T﹑T﹑T﹑T﹑T和二极管构成偏置电路。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大流程:信号经T﹑T和T﹑T构成共射共基组合差分放大的输入级放大再经T、T和T、T构成共集共射组合差分放大输出这样的电路具备足够高的增益和足够宽的带宽。此中T和T的共集组态构成隔离级的作用隔离了共射高增益输出对管T﹑T对前级T﹑T集电极的分流作用从而也确保了电路的增益和带宽。AGC电路的功能是由T﹑告竣。T﹑T的基极通过Omega电阻引出到AGC掌握端(脚)AGC电压较低时T﹑T截止不感导电路正常工作。当AGC电压领先V时T﹑T导通因而分流了T﹑T的射极输入电流即有效地掌握了放大器的增益。这种AGC方法不仅掌握效率高况且放大器的输入输出阻抗也不会因改变增益时受感导。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学MC的应用电路工作频率为MHz电路采用了两个单调谐回路LC和LC均调谐于MHz。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学线性宽频带集成放大器与集中滤波器构成选频放大器()集中滤波器在宽频带放大器之后这是一种经常使用的接法如图所示它条件放大器与滤波器之间要告竣阻抗匹配。阻抗匹配能使放大器有较大的功率增益同时能使滤波器有正常的频率个性。因为滤波器的频率个性与其输入端匹配、输岀端匹配相关不匹配时不能得到预期的正常频率个性。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()集中滤波器在宽频带放大器之前这种接法的特点是频带外的强干扰信号不会干脆进入放大器防止强干扰信号使放大器进入非线性状态产生新的干扰如图所示。但若选用的集中滤波器的衰减较大时进入放大器的信号较小放大器信噪比变小。通常可在集中滤波器前加前置放大器以进步信噪比。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学 放大电路的噪声与低噪声放大器*什么是噪声?在放大电路或电子设备的输出端与有用信号同时存在的一种随机变化的电流或电压没有有用信号时它也存在。*为什么要研究噪声放大电路对微弱信号的放大要受到内部噪声的限制。由于放大电路具备内部噪声当外来信号通过放大电路放大输出的同时也有内部噪声输出。若外来信号小到一定值时放大器输出信号和噪声大小差不多在放大器的输出端难于分辨信号。因而研究噪声的个性以及减小噪声对电子电路系统的感导是很必要的。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学放大电路内部噪声的来源和特点电子电路内部噪声的主要来源是电阻热噪声和有源器件(晶体管、场效应管)的噪声。电阻的热噪声()电阻的热噪声是电阻材料的自由电子在外界温度作用下产生无规则运动在电阻两端产生起伏电压。()噪声电压是随机变化的在相当长时间内平均值为零。可以用其平方后的平均值即噪声电压均方值表示高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()电阻热噪声具备很宽的频谱况且各个频率分量的强度是相等的称为白噪声。()电阻热噪声的均方值可以用噪声功率谱密度表示。而功率谱密度表示单元频带内的功率。热噪声在极宽的频带内具备均匀的功率谱密度。电阻热噪声功率谱密度为式中k为波尔兹曼常数JKT为电阻的绝对温度值(K)。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()电阻热噪声可以用噪声电压方均值或用噪声电流方均值表示。此中是电路的等效噪声带宽单元为Hz。晶体三极管的噪声()由基区电阻产生的热噪声。其功率谱密度()散粒噪声是流过PN结的载流子在平均电流上随机起伏引入的噪声。其电流功率谱密度此中为载流子电荷量为结的平均电流。()分配噪声是集电极电流随基区载流子复合数量的起伏变化所引起的噪声。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()闪烁噪声又称为f噪声。它主要在低频(几千赫以下)范畴、起主要作用。这种噪声产生的因素与半导体材料制作时表面清洁处理和外加电压相关在高频工作时通常不考虑它的感导。场效应管的噪声()导电沟道电阻产生的热噪声()沟道热噪声通过沟道和栅极电容的耦同盟用在栅极上的感应噪声。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学噪声电路的计算噪声等效电压源和等效电流源在Deltafn频带内温度为T的一个电阻的热噪声可用等效电压源或等效电流源如图所示的等效电路表示。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学串并联电阻的噪声计算计算两个串联电阻的总噪声电压在两个噪声源互不相干的条件下不能干脆把噪声电压相加而只能把产生噪声的两个源的功率相加(或将两个噪声电压的方均值相加)。串联电阻的噪声(在和T相同条件下)高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学并联电阻噪声R产生的热噪声电压均方值在并联电路两端产生的噪声电压均方值为R产生的热噪声电压均方值在并联电路两端产生的噪声电压均方值为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学线性网络的噪声系数及计算等效噪声频带宽度放大电路具备一定的频率个性电阻热噪声是均匀频谱的白噪声噪声通过放大电路(线性网络)后输出噪声是否也是均匀频谱呢设二端口网络的电压传输系数为A(f)输入端的噪声功率谱密度为Si(f)。把输入端的噪声功率谱密度乘以网络的功率传输系数A(f)即可得输出端的噪声功率谱密度So(f)输入端的均匀功率谱密度为Si(f)的白噪声通过功率传输系数为A(f)的线性网络后输出端的噪声功率谱密度就不再是均匀的了。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学如何求得噪声电压的均方值呢由于起伏噪声电压的均方值与功率谱密度之间存在的关系为线性网络输出端的噪声电压均方值可写成图中So(f)曲线与横座标轴f之间的面积就表示输出端噪声电压的均方值。等效噪声带宽是按噪声功率相等(几何意义即面积相等)来等效的。虚线表示的宽度为、高度为的矩形面积与曲线下的面积相等。即为等效噪声带宽。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学遵循功率相等的条件可得则线性网络输出端的噪声电压均方值为因为,所以通常是已知的,只条件出就很容易算出高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学对于其它噪声源来说只要噪声功率谱密度是均匀的白噪声都可以应用来计算其通过线性网络后输出噪声电压的均方值。当心:线性网络的等效噪声带宽与信号通频带Deltaf是差异的两个概念。是从噪声的角度引出来的而Deltaf是对信号而言的。但是二者之间有一定的关系。对于经常使用的单调谐并联谐振回路来说。隨着回路级数m的增加等效噪声带宽与信号通频带的差别越来越小。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学噪声系数()噪声系数的定义线性网络输入端信号噪声功率比PsiPni与输出端信号噪声功率比PsoPno的比值。用NF来表示。用分贝数表示它表示信号通过线性网络后信号噪声功率比变坏的程度。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()噪声系数用线性网络本身产生噪声功率的表示形式遵循噪声系数的根基定义。将它作适当的变换可有另一种表示形式式中AP=PsoPsi为线性网络的功率增益。APPni表示信号源产生的噪声通过线性网络放大后在输出端产生的噪声功率用PnoI表示。Pno是线性网络的输出噪声功率。它是由两部分构成的一部分是PnoI=APPni另一部分是线性网络本身产生的噪声在输出端呈现的噪声功率PnoII。即高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学所以噪声系数又可写成可以看出噪声系数与线性网络内部噪声相关。如果线性网络是理想无噪网络PnoII=则NF=。如果线性网络本身有噪声PnoII>则NF>。()噪声系数用额定功率和额定功率增益的表示形式①网络输入端:*额定输入信号功率当信号源内阻Rs与线性网络的输入电阻Ri相等时信号源有最大功率输出。其值为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学*额定输入噪声功率②网络输出端:*额定输岀信号功率当网络的输出电阻Ro与负载电阻RL相等时输出端匹配所对应的输岀信号功率,用表示。*额定输岀噪声功率当网络的输出电阻Ro与负载电阻RL相等时输出端匹配所对应的输岀噪声功率,用表示。当RsneRi或时额定信号功率和额定噪声功率的数值不变。但这时的额定功率不表示实际的功率。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学*线性网络额定功率增益APH:线性网络的输入和输出都匹配时(即Rs=Ri,Ro=RL时)的功率增益即。额定功率增益的概念在线性网络不匹配时也是存在的。噪声系数也可以定义为因为匹配条件下的测量容易告竣,用此式计算和测量噪声比较方便。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学噪声温度噪声温度是用来表征线性网络内部噪声的一种形式。噪声温度的概念是把线性网络的内部噪声看成是由信号源内阻Rs在温度为Ti时所产生的噪声。设线性网络内部噪声在输出端得到的额定输出噪声功率为,并在输入端虚设一个噪声源等效的概念是:此中,Ti叫做等效噪声温度简称噪声温度。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学由于噪声系数用额定噪声功率表示为是输入噪声功率通过网络后在输出端得到的额定输出噪声功率是线性网络本身产生的噪声在输出端呈现的额定噪声功率。噪声系数用噪声温度表示式中T为室温可认为T=K。Ti为线性网络的等效噪声温度。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学级联网络的噪声系数设两级网络每一级的额定功率增益和噪声系数分别为APH、NF和APH、NF通带均为Deltafn。第一级网络的额定输入噪声功率,因为第一级网络的噪声系数第一级网络的额定输出噪声功率为(它是由哪些噪声构成呢)高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学第一级额定输出噪声功率是由两部分构成:①通过第一级网络传输的信号源噪声功率kTDeltafnAPH②第一级网络本身产生的输出噪声功率Pn。可得同理第二级网络的额定输出噪声功率也是由两部分构成:①第一级网络输出的额定输出噪声功率经第二级网络的输出部分APH②第二级网络本身产生的输出噪声功率Pn则第二级网络的额定输出噪声功率为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学遵循噪声系数的定义两级网络的总噪声系数为可以求得n级级联网络的总噪声系数为多级网络总的噪声系数主要取决于前面两级后面各级的感导很小。通常条件第一级的NF要小,而APH要大。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学无源二端口网络的噪声系数无源二端口网络广泛应用于各种无线电设备中。例如接收机的输入回路、天线至接收机的传输线以及LCR滤波器等。设APH是该网络的额定功率传输系数Rs是信号源内阻是信号源内阻热噪声电压的均方值RL是负载。从网络的输出端ab向左看可以用(RjX)的串联等效电路来代替。电抗部分不产生热噪声只有电阻R产生热噪声。不管这个等效电阻R多大它的额定输出噪声功率是。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学由信号源加到网络的额定输入噪声功率是。一个无源二端口网络的噪声系数NF等于它的额定功率传输系数APH的倒数。这个结果对一概无源网络不管其内部电路如何都是适用的。例计算下图所示无源二端口网络的噪声系数。图 无源二端口网络高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学解:()遵循电路理论,和构成网络可等效为()网络的额定输岀功率为()网络的额定输入功率为()网络的噪声系数为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学例 图是一个接收机方框图。接收信号经过传输线L送至混频器M然后由中频放大器放大。求整个接收机的噪声系数。图 接收机方框图解:传输线L的噪声系数是可得接收机的噪声系数高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学接收机的灵敏度与最小可检测信号接收机的灵敏度是指确保接收机输出端一定信噪比时接收端所条件的最小有用信号功率。最小可检测信号电压是与最小有用信号功率相对应的输入端处于匹配时的有用信号幅度。接收机输入电阻与信号源内阻相等匹配时,可得高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学最小可检测信号电压为式中为接收机的输入电阻。例一个输入电阻为的接收机,噪声系数NF=dB通频带为MHz当条件输出信噪比为时接收机的最小有用信号功率和电压各为多少?解:由于接收机是多级级联电路通频带近似等于等效噪声带宽即。即输出信噪比高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学用分贝(dBm)表示则当输入电阻为时最小可检测电压振幅为高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学低噪声放大器低噪声放大器的特点()由于工作于接收机的最前端遵循接收机系统总噪声系数的关系式可知条件前置低噪声放大器的噪声系数越小越好。为了抑制后面各级噪声对接收机系统总噪声系数的感导还条件它具备一定的功率增益。但是为了不使低噪声放大器后面的混频器过载而产生非线性失真它的功率增益又不宜过大。同时条件放大器在工作频段内应该是牢固的。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()由于低噪声放大器接收的信号很微弱且受传输路径的感导信号的强弱又是变化的故条件低噪声放大器是一个小信号线性放大器且要有足够大的线性范畴、。()低噪声放大器应具备一定的选频功能抑制带外和鏡频干扰通常是频带放大器。()低噪声放大器正常是通过传输线干脆与天线或天线滤波器连接放大器的输入端务必和它们告竣很好的阻抗匹配得志最大功率传输或最小噪声系数的条件且能确保滤波器的功能正常。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学减小噪声系数的措施遵循共基放大器噪声等效电路分析可知共基放大器的噪声系数NF为()选用低噪声器件和元件选用和噪声系数小的晶体管或噪声电平低的场效应管。尤其是砷化镓半导体场效应管其噪声系数可低到~dB。电路中的电阻元件宜选用金属膜电阻。高频电子线路退出下页上页首页哈尔滨工程大学()正确取舍晶体管放大器的直流工作点与晶体管的参数、、和等有干脆关系而这些参数又干脆与晶体管的直流工作状态相关。()取舍合适的信号源内阻当较小时随增大而减小。而当较大时放大器噪声系数式中的第四项起主要作用。()取舍合适的工作带宽带宽增大时噪声也增大,带宽过窄会使正常信号失真。()选用合适的放大电路工作频率低选用共射放大工作频率高选用共基放大。

类似资料

该用户的其他资料

2018高考英语短文改错专题复习.ppt

2018高考议论文如何拟定标题.ppt

2018高考新材料作文的审题立意.ppt

2018高考文言文断句.ppt

2018高考成语复习专题(精校版).ppt

职业精品

精彩专题

Thanksgiving Day,感恩有你

1620年,盛名的“五月花”号船满载被迫害的清教徒到达美洲,但随即他们遭遇寒冬,在印第安人的帮助下,移民们度过困难,为感谢印第安人的真诚帮助,便诞生了感恩节。

用户评论

0/200
上传我的资料

热门资料排行换一换

  • 遁甲之学 飞盘奇门

  • 历届百花奖获奖作品选集

  • 2018重点小学教师资历证考试整理…

  • 007沈阳县志

  • 李零解读_论语_三_李零

  • 治理征询PPT模板

  • GBT 34275-2017 压力…

  • 小学三年级人教版上册《富饶的西沙群…

  • 产科医师求职简历模板

  • 资料评价:

    / 99
    所需积分:0 立即下载

    VIP

    在线
    客服

    免费
    邮箱

    香港马会2019资科大全办事号

    扫描体贴领取更多福利