射频模拟电路电子教案：第2章 射频电子系统中的放大器设计.ppt

射频电子系统中的放大器设计是通信和电子工程领域中的核心环节，特别是在计算机和互联网技术中，高效稳定的射频放大器对于数据传输和信号处理至关重要。本章主要讲解了高频小信号谐振放大器的设计原理和关键指标。 高频小信号放大器主要关注以下几个方面： 1. **增益**：增益是衡量放大器放大能力的指标，通常用电压增益（Av）和功率增益（AP）来表示，它们可以以对数单位dB进行度量。在工程实践中，对数表示便于计算和比较。 2. **通频带与选择性**：通频带定义为放大器能有效工作的频率范围，它决定了放大器能处理信号的类型。选择性则是指放大器对不同频率信号的筛选能力，通常用矩形系数（Kr0.1和Kr0.01）来评估，这些系数反映了放大器在抑制不需要的信号方面的表现。 3. **噪声系数**：噪声系数描述了放大器引入的额外噪声，即输入信噪比与输出信噪比的比值，它反映了信号通过放大器后信噪比的恶化程度。 4. **工作稳定性**：放大器需要在各种环境条件下保持稳定工作，包括温度变化导致的晶体管参数变化。稳定性的考量包括防止自激振荡，确保放大器在不同条件下的性能一致性。 5. **1dB压缩点输出功率**：这是衡量放大器在不失真的情况下能提供的最大输出功率的指标，表示放大器的线性工作范围。 在设计高频小信号放大器时，通常会涉及晶体管的小信号等效电路模型。两种常见的模型是： - **Y参数模型**：这是一种网络参数模型，忽略了晶体管的内部物理过程，只考虑其输入和输出特性。Y参数包括输入导纳(yie)、反向传输导纳(yre)、正向传输导纳(yfe)和输出导纳(yce)，它们都是频率的函数，且在不同的晶体管组态下有所不同。 - **混合π型模型**：这是一种物理模型，将晶体管内部的复杂物理过程抽象为集中元件（如电阻R、电感L和电容C），便于分析和设计。基本参数包括体电阻、跨导、基区宽度调制效应相关参数和高频参数如势垒电容和密勒电容。 转换晶体管的混合π型电路参数为Y参数是实际设计中的重要步骤，这可以通过直接转换法完成，例如在输出短路和输入短路条件下解出Y参数。 射频电子系统中的放大器设计涉及到多个相互关联的参数和模型，设计师需要综合考虑这些因素来实现高性能、高稳定性和低噪声的放大器，以满足计算机和互联网通信的需求。