【正文】 第 2章 通信信號(hào)的接收 第 2章 小信號(hào)選頻放大器 諧振回路 單調(diào)諧回路小信號(hào)諧振放大器 集中選頻放大器 第 2章 通信信號(hào)的接收 概述 在無線通信中 ， 發(fā)射與接收的信號(hào)應(yīng)當(dāng)適合于空間傳輸 。 所以 ， 被通信設(shè)備處理和傳輸?shù)男盘?hào)是經(jīng)過調(diào)制處理過的高頻信號(hào) ， 這種信號(hào)具有窄帶特性 。 而且 ， 通過長(zhǎng)距離的通信傳輸 ， 信號(hào)受到衰減和干擾 ， 到達(dá)接收設(shè)備的信號(hào)是非常弱的高頻窄帶信號(hào) ， 在做進(jìn)一步處理之前 ， 應(yīng)當(dāng)經(jīng)過放大和限制干擾的處理 。 這就需要通過高頻小信號(hào)放大器來完成 。 這種小信號(hào)放大器是一種諧振放大器 。 混頻器輸出端也接有這種小信號(hào)放大器 ， 作為中頻放大器對(duì)已調(diào)信號(hào)進(jìn)行放大 。 第 2章 通信信號(hào)的接收 高頻小信號(hào)放大器廣泛用于廣播 、 電視 、 通信 、測(cè)量?jī)x器等設(shè)備中 。 高頻小信號(hào)放大器可分為兩類：一類是以諧振回路為負(fù)載的諧振放大器；另一類是以濾波器為負(fù)載的集中選頻放大器 。 它們的主要功能都是從接收的眾多電信號(hào)中 ， 選出有用信號(hào)并加以放大 ，同時(shí)對(duì)無用信號(hào) 、 干擾信號(hào) 、 噪聲信號(hào)進(jìn)行抑制 ， 以提高接收信號(hào)的質(zhì)量和抗干擾能力 。 第 2章 通信信號(hào)的接收 諧振放大器常由晶體管等放大器件與 LC并聯(lián)諧振回路或耦合諧振回路構(gòu)成 。 它可分為調(diào)諧放大器和頻帶放大器 ， 前者的諧振回路需調(diào)諧于需要放大的外來信號(hào)的頻率上 ， 后者諧振回路的諧振頻率固定不變 。集中選頻放大器把放大和選頻兩種功能分開 ， 放大作用由多級(jí)非諧振寬頻帶放大器承擔(dān) ， 選頻作用由Ｌ C帶通濾波器 、 晶體濾波器 、 陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等承擔(dān) 。 目前廣泛采用集中寬頻帶放大器 。 高頻小信號(hào)放大器主要性能指標(biāo)有：諧振增益 、通頻帶 、 選擇性及噪聲系數(shù)等 。 第 2章 通信信號(hào)的接收 放大器的諧振增益是指放大器在諧振頻率上的電壓增益 ， 記為 Au0， 其值可用分貝 (dB)表示 。 放大器的增益具有與諧振回路相似的諧振特性 ， 如圖２ .１所示 。圖中 f0表示放大器的中心諧振頻率 ， Au/ Au0表示相對(duì)電壓增益 。 當(dāng)輸入信號(hào)的頻率恰好等于 f0時(shí) ， 放大器的增益最大 。 第 2章 通信信號(hào)的接收 Au / Au 010 . 7 0 70 . 1fLf0fHBW0 . 7BW0 . 1理想實(shí)際f圖 諧振放大器的幅頻特性曲線 第 2章 通信信號(hào)的接收 2. 通頻帶 通頻帶是指信號(hào)頻率偏離放大器的諧振頻率 f0時(shí)，放大器的電壓增益 Au下降到諧振電壓增益 Au0的 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的頻率范圍，一般用 示，如圖２ .１所示。 1 / 2 0 .7 0 7?0 . 7 HLB W f f??第 2章 通信信號(hào)的接收 3. 選擇性 選擇性是指諧振放大器從輸入信號(hào)中選出有用信號(hào)成分并加以放大 ， 而將無用的干擾信號(hào)加以有效抑制的能力 。 為了準(zhǔn)確地衡量小信號(hào)諧振放大器的選擇性 ， 通常選用 “ 抑制比 ” 和 “ 矩形系數(shù) ” 兩個(gè)技術(shù)指標(biāo) 。 1)抑制比 抑制比可定義為：諧振增益 Au0與通頻帶以外某一特定頻率上的電壓增益 Au的比 ， 用 d(dB)表示 ， 記為 ( ) 2 0 l g ( )uouAd d BA?第 2章 通信信號(hào)的接收 2) 矩形系數(shù) 假設(shè)諧振放大器是理想放大器 ， 其特性曲線是如圖 。 該圖表明在通頻帶內(nèi)放大器的電壓增益保持不變 ， 而在通頻帶外電壓增益為零 。 若干擾信號(hào)頻率在放大器的頻帶之外 ， 那么 ， 它將被全部抑制 。 實(shí)際諧振放大器的特性曲線如圖 形曲線所示 。 為了評(píng)價(jià)實(shí)際放大器的諧振曲線與理想曲線的接近程度 ， 引入矩形系數(shù) ， 定義為 0 .10 .10 .7BWKBW?第 2章 通信信號(hào)的接收 式中 ， BW ； 壓增益值下降到 。 ，在接近１時(shí) ， 說明放大器的諧振特性曲線就愈接近于理想曲線 ， 放大器的選擇性就愈好 。 4. 噪聲系數(shù) 放大器的噪聲系數(shù)是指輸入端的信噪比 Pi/Pni與輸出端的信噪比 Po/Pno兩者的比值 ， 即 ( / ) /( / ) //( ) 1 0 l g ( )/i i n io o n oi n iF d Bo n oS N P PFS N P PPPNPP???或 第 2章 通信信號(hào)的接收 式中 ， Pi為放大器輸入端的信號(hào)功率； Pni為放大器輸入端的噪聲功率； Po為放大器輸出端的信號(hào)功率；Pno為放大器輸出端的噪聲功率 。 若放大器是一個(gè)理想的無噪聲線性網(wǎng)絡(luò) ， 那么 ， 噪聲系數(shù) /( ) 1 0 l g ( ) 1 0 l g 1 0/i n iF d Bo n oPPN d BPP? ? ?第 2章 通信信號(hào)的接收 . 諧振回路 并聯(lián)諧振回路 信號(hào)源與電感線圈和電容器并聯(lián)組成的電路 ， 叫做 LC并聯(lián)回路 ， 如圖 。 圖中與電感線圈Ｌ串聯(lián)的電阻Ｒ代表線圈的損耗 ， 電容Ｃ的損耗不考慮 。 為信號(hào)電流源 。 為了分析方便 ， 在分析電路時(shí)也暫時(shí)不考慮信號(hào)源內(nèi)阻的影響 。 1) 并聯(lián)諧振回路阻抗的頻率特性 如圖 ， 其阻抗表達(dá)式為 第 2章 通信信號(hào)的接收 Is. CALRB圖 LC并聯(lián)回路 第 2章 通信信號(hào)的接收 1212121,ZZZZZZ R j L ZjC????? ? ?22/111( ) ( )11( ) ( )1a r c tanLCZCRR j L j CC L LZCRCLLCLCRL???????????? ? ? ???????(2─1) (2─2) (2─3) (2─4) 第 2章 通信信號(hào)的接收 下面討論并聯(lián)回路阻抗的頻率特性 。 當(dāng)回路諧振時(shí)，即 ω=ω0時(shí)， ω0L1/ ω0 C=0。并聯(lián)諧振回路的阻抗為一純電阻，數(shù)值可達(dá)到最大值|Z|=RP=L/CR， RP稱為諧振電阻，阻抗相角為 φ=0。從圖 ，并聯(lián)諧振回路在諧振點(diǎn)頻率 ω0時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻電路。 當(dāng)回路的角頻率 ω＜ ω0時(shí) ， 并聯(lián)回路總阻抗呈電感性 。 當(dāng)回路的角頻率 ω＞ ω0時(shí) ， 并聯(lián)回路總阻抗呈電容性 。 11()pCRY j C G jBL L Z? ?? ? ? ? ? ?(2─5) 第 2章 通信信號(hào)的接收 ZRP???????z圖 并聯(lián)諧振回路的特性曲線 第 2章 通信信號(hào)的接收 式中 ， GP=CR/L=1/RP， 為電導(dǎo) 。B=ωC1/ωL， 為電納 。 圖 (2─5)得出的 。 式 (2─5)是我們常用的并聯(lián)振蕩回路的表達(dá)形式 。