1、第9章 高频小信号调谐放大器,9.1 无线电信号传输的基本原理,9.2 小信号调谐放大器,9.3 集成中频放大器,9.1 无线电信号传输的基本原理,9.1.1 电信号的初步知识,要将电信号传送到远方，一般有两个办法：一是架设电线或电缆，这样成本昂贵；二是利用电磁波来传送信号，实现无线传送。,9.1.2 电磁波,麦克斯韦的电磁波理论证明，电磁波传播具有方向性，任何形式的电波在真空中的传播速度都为c=3108m/s。,电磁波在一个振荡周期内传播的距离叫波长，用表示，波长与速度的关系为,=cT 或=,电磁波的另一个重要性质是它具有能量。电磁波所具有的能量在传播过程中会逐渐衰减，不过它在空气中衰减得很
2、慢，因而能传播到很远的地方。,为了使电磁波能有效地向空间辐射，就必须使用天线。对电磁波发射的进一步研究表明，只有当天线尺寸和电磁波的波长同量级时，才能有效地将电磁波辐射出去。,例如20kHz的声音信号，其波长为15km，要制造出与如此尺寸相当的天线是不可能的，即使发射出去，各个电台发出的信号都在同一频率范围内，它们在空中混在一起，也会让接收者无法选择。为了传送电信号，就要采用一种新的方法，即“调制”。,9.1.3 调制,将传送信号“装载”在高频信号中的过程，或者说用传送信号去控制等幅高频信号的过程称为“调制”。,调制的分类：当被调制的是高频信号的振幅时，这种调制称为幅度调制，简称调幅；当被调制
3、的是高频信号的频率或相位时，则分别称为频率调制或相位调制，简称调频或调相。,载波 等幅高频振荡信号实际上起着运载被传送信号的作用，在无线电技术中常称之为载波。调制信号 被传送的信号起着调制载波的作用，称为调制信号。,9.1.4 广播电视发送系统,广播发送系统的组成框图,电视发送系统的组成框图,9.1.5 接收无线电广播的主要过程,接收是发送的逆过程，它的基本任务是将空中传送的高频已调信号接收下来，并还原成调制信号。这种还原的过程称为解调。,高放式收音机的组成方框图,高放式收音机的缺点是选择性不好，调谐复杂。,超外差式收音机的组成方框图,超外差式线路的主要特点是：把接收到的已调高频信号的载波频率
4、先变为较低的固定的中间频率（简称中频），利用中频放大器放大后再进行解调。把高频已调信号的载频降为中频的任务是由混频器来完成的。,9.2 小信号调谐放大器,采用具有谐振性质的元件（如LC谐振回路）作为负载的放大器称为谐振放大器，又称调谐放大器。在无线接收系统中常用作中频放大器。由于负载的谐振特性，小信号调谐放大器不但具有放大作用，而且具有选频作用。,小信号调谐放大器有分散选频和集中选频两大类。分散选频的每级放大器都接入谐振负载，为分立元件电路；集中选频的调谐放大器都为集成宽带放大器，且谐振负载多为集中滤波器。分散选频的小信号调谐放大器又根据负载选频网络的不同特点，分为单调谐回路调谐放大器和双调谐
5、回路调谐放大器。,9.2.1 单调谐放大器,单调谐放大器,单调谐放大器的谐振曲线与理想谐振曲线的形状相差很大，所以单调谐放大器只能用于对通频带和选择性要求不高的场合。,9.2.2 双调谐放大器,双调谐放大器,适当地选择回路之间的耦合程度，可使放大器的谐振曲线较为理想，通过理论分析可知，当耦合较松时，谐振曲线呈现单峰，如图（a）所示。当耦合较强时，谐振曲线呈现对称于中心频率f0的双峰，如图（c）所示，双峰之间的频率间隔及下凹的深度与耦合程度有关，耦合愈强，下凹程度和双峰之间的频率间隔愈大。当回路工作于临界耦合状态时，谐振曲线呈单峰，如图9（b）所示，这时有较宽的频带和较好的选择性（与理想情况比较
6、接近），一般双调谐放大器工作在临界耦合状态。,双调谐回路的谐振曲线,9.3 集成中频放大器,9.3.1 集成中频放大器的组成,集成中频放大器是由集成宽带放大器和集中滤波器组成的。,集成中频放大器的组成框图,9.3.2 集成宽带放大器,1. 宽带放大器的主要特点,宽带放大器由于被放大的信号频率很高，频带又很宽，因此，它与低频放大器和调谐放大器相比存在不同之处。,（1）三极管应采用fT（特征频率）很高的高频管，分析电路时必须考虑到三极管的高频特性。（2）对电路的技术指标要求高。宽带放大器要满足一定的增益要求，但增益和带宽的要求往往是矛盾的。（3）负载为非谐振的。由于谐振回路带宽较窄，所以宽带放大器
7、不能选择谐振回路作为负载，即它的负载只能是非谐振的。,2. 扩展放大器通频带的方法,（1）组合电路法：各种不同组态的电路具有不同的特点。如果我们将不同组态的电路合理地混合连接（组合），就可以提高放大器的上限截止频率，扩展其通频带，这种方法称为组合电路法。常用的组合电路有共发射共基组合和共集电共发射组合。,（2）负反馈法：引入负反馈可扩展放大器的通频带，而且反馈越深，通频带扩展得越宽。利用反馈技术来扩展放大器的通频带可广泛地应用于宽带放大电路。,9.3.3 陶瓷滤波器,陶瓷滤波器是由锆钛酸铝陶瓷材料制成的，把这种材料制成片状，两面覆盖银层作为电极，经过直流高压极化后，它具有与石英晶体谐振器相似的
8、压电效应。因此，陶瓷滤波器也具有选频特性，可用它来作为滤波器。,1. 两端陶瓷滤波器,两端陶瓷滤波器,2. 四端陶瓷滤波器,陶瓷滤波器具有体积小、成本低、受外界条件影响小等优点，已广泛地应用在接收机中。但陶瓷滤波器的通频带不够宽，频率特性的一致性较差，这是它的不足之处。,四端陶瓷滤波器,9.3.4 声表面波滤波器,声表面波滤波器具有工作频率高、通频带宽、选频特性好、体积小等优点，并且可采用与集成电路相同的生产工艺，制造简单、成本低、频率特性的一致性较好，因此广泛应用于各种电子设备中。,声表面波滤波器,9.3.5 集成中频放大器电路实例,由L1590组成的集成中频放大器,本章小结,（1）本章首先
9、简单扼要地介绍了无线电技术的大体轮廓，目的是使读者对无线电信号的发送与接收有所了解，为对后面的相关内容的学习打下基础。（2）小信号谐振放大器是一种典型的窄带放大器，它是由放大器和谐振负载组成的，具有选频功能。谐振负载有选频回路、陶瓷滤波器、晶体滤波器、声表面波滤波器等集中滤波器。（3）小信号谐振放大器有分散选频和集中选频两大类。分散选频采用单调谐或双调谐放大器，后者性能较好，但调整麻烦。集成中频放大器采用集中放大和集中滤波相结合的形式，应用非常广泛。其中集成宽带放大具有放大倍数大、通频带宽的性能。一般扩展放大器通频带的方法有组合电路法和负反馈法。随着集成技术的不断发展，集成中频放大器得到越来越广泛的应用。,
