【正文】 圖 、 SAWF和 TA7680AP內部中頻放大部分的電路圖 。 TA7680AP是兩片式集成電路彩色電視機中的圖像 、 伴音通道芯片 , 包括中頻放大 、 視頻檢波 、 伴音鑒頻等部分 , 下面僅介紹其中的中頻放大電路部分 。 除了通用單片集成高頻放大電路之外 , 在許多專用集成電路中也包含了高頻放大部分 。 主要性能指標：電壓增益 Au≥22dB(非調諧時 ), 功率增益Gp為 25dB(調諧于 60MHz), BW在非調諧時為 20MHz～ 30MHz, 接成調諧放大器時工作頻率可大于 100MHz, MAGC≥22dB, 最大電源電壓 V+=20V 。 采用集成運算放大器也可以組成高頻小信號放大器 , 但一定要注意其頻帶寬度是否滿足要求 , 應選用寬頻帶的集成運算放大器 。 在查閱手冊時 , 應注意該器件是否需外接頻率補償元件 、 增益調節(jié)元件或其它元件 , 還應注意外接電源電壓的大小 。 , 首先應考慮工作頻率范圍和 3dB帶寬 , 其次是增益 、 噪聲系數(shù)和輸出阻抗等 。 集成放大電路的封裝形式有雙列扁平封裝 (又分陶瓷封裝和塑料封裝兩種 )、 雙列直插封裝 (又分陶瓷封裝和塑料封裝兩種 )和金屬圓殼封裝等幾種 。 (5) 差模輸入電阻和差模輸出電阻 。 (3) AGC控制范圍 MAGC。 集成放大電路的主要性能指標有： (1) 3dB帶寬 BW或單位增益帶寬 BWG。 前者是指當集成放大電路工作于大信號區(qū)域時 , 其開環(huán)增益下降 3dB時的頻率 , 后者是指集成放大電路工作于小信號區(qū)域時 , 其開環(huán)增益下降至 1(0dB)時的頻率 。 另外 , 有些寬頻帶放大電路須外接補償元件來保證其較寬的 BW, 而射頻放大電路一般不需要外接頻率補償元件 。 寬頻帶放大電路與射頻放大電路的共同特點是工作頻率范圍很寬 , 可達幾十兆赫茲乃至幾百兆赫茲 。 如某衛(wèi)星電視接收機中高頻 （ 由低噪聲高頻放大器 、 混頻器 、 本機振蕩器和中頻放大器組成 ）有三種型號 , 其噪聲溫度分別為２５Ｋ 、 ２８ Ｋ和３０Ｋ , 對應的噪聲系數(shù)分別為１０８６２ , １０９６６和１１０３４ 。 理想四端網(wǎng)絡的Ｔ e為零 。ＢＷ 由圖 （ b） 可寫出 : Ｐ nAo＝ kT0 噪聲溫度Ｔ e是將實際四端網(wǎng)絡內部噪聲看成是理想無噪聲四端網(wǎng)絡輸入端信號源內阻Ｒ s在溫度Ｔ e時所產生的熱噪聲 , 這樣 , Ｒ s的溫度則變?yōu)椋?0＋Ｔ e, 這種等效關系如圖 所示 。 由此可見 , 第一級采用低噪聲高增益電路是極其重要的 。 因為 , 未加高放時接收機噪聲系數(shù) 所以 , 加高放后接收機噪聲系數(shù)應為 : 14101232 ???????PAGNFNFNF ??? NFFN又 32312111PAPAPA GGNFGNFNFFN ??????所以 12321/)1()1(NFFNGNFNFG PAPA ?????? )14()110( ??? ???? 由例 , 加入一級高放后反而使整個接收機噪聲系數(shù)大幅度下降 , 其原因在于整個接收機的噪聲系數(shù)并非只是各級噪聲系數(shù)的簡單迭加 , 而是各有一個不同的加權系數(shù) , 這從式 （ 2． 6． 25） 很容易看出 。 如要求加入高放后使整個接收機總噪聲系數(shù)降低為加入前的十分之一 , 則高放的額定功率增益Ｇ PA1應為多少 ？ 解 : 先將噪聲系數(shù)分貝數(shù)進行轉換 。ＢＷ , 代入式 （ ） 可知無源四端網(wǎng)絡噪聲系數(shù) PAGNF 1? 例 、 混頻 、 中放三級電路組成 。BW, 所以無源四端網(wǎng)絡的輸入噪聲額定功率Ｐ nAi和輸出噪聲額定功率Ｐ nAo相同 , 均為 k 根據(jù)式（ 2． 6． １０ ） , 電阻的噪聲額定功率與阻值無關 ,均為k 以上關于放大器噪聲系數(shù)的分析結果適用于所有線性四端網(wǎng)絡 。ＢＷ (2． 6． 23) 將式 （ 2． 6． １７ ） ,（ 2． 6． ２２ ） , （ 2． 6． ２３ ）代入 （ 2． 6． ２１ ） 中 , 然后再將式 （ 2． 6． １７ ） 和（ 2． 6． 21） 代入式 （ 2． 6． １６ ） 中 , 最后可求得兩級放大器總噪聲系數(shù)為： NF= () 對于 n級放大器 , 將其前 (n1)級看成是第一級 , 第 n級看成是第二級 , 利用式 ()可推導出ｎ級放大器總的噪聲系 1211PAGNFNF ?? () 可見 , 在多級放大器中 , 各級噪聲系數(shù)對總噪聲系數(shù)的影響是不同的 , 前級的影響比后級的影響大 , 且總噪聲系數(shù)還與各級的額定功率增益有關 。kＢＷ (2． 6． 22) Ｐ nAn2＝ (ＮＦ 2－１ )k 利用式 （ 2． 6． 19） , 式中ＮＦ和Ｇ PA分別看作是兩級放大器總的噪聲系數(shù)和總的額定功率增益 , 而總輸出噪聲額定功率 Ｐ nAo由三部分組成 , 即 : Ｐ nAn1＝ (ＮＦ 1－１ ) ４ 先考慮兩級放大器 。Ｔ 0Ｇ pA 這樣 , 噪聲系數(shù)可寫成： 00 //nAsAnA isA iPPPPNF ?根據(jù)式 （ 2． 6． 11） , 上式又可寫成 : n A in A oPA PPGNF1?BWkTp n A i 0?因為 n A npAn A inA PGPp ??0其中Ｐ nAn是放大器內部噪聲額定功率 。 ２ 噪聲系數(shù)ＮＦ可以改寫成各種不同的表達形式 , 以便于分析和計算 。 相應的噪聲系數(shù)稱為 “ 標準噪聲系數(shù) ”（ 本書均采用標準噪聲系數(shù) , 但仍簡稱為噪聲系數(shù) ） 。 式 （ 2． 6． 13） 中的Ｐ ni是隨信號一起進入放大器的噪聲功率 , 其大小是隨機的 , 而噪聲系數(shù)應是表征放大器內部噪聲的確定值 , 所以有必要對Ｐ ni標準化 。 如果用分貝數(shù)表示 , 則寫作 : NF=10lg () 從式 （ 2． 6． 13） 可以看出 , ＮＦ是一個大于或等于１的數(shù) 。 為了衡量放大器噪聲性能的好壞 , 提出了噪聲系數(shù)這一性能指標 。 dBppnslg10 １ 噪聲系數(shù)定義 如果放大器內部不產生噪聲 , 當輸入信號與噪聲通過它時 , 二者都得到同樣的放大 , 那么放大器的輸出信噪比與輸入信噪比相等 。 信噪比 SNR( Signal to Noise Ratio)通常用分貝數(shù)表示 , 寫作： SNR= () 其中Ｐ s、 Ｐ n分別為信號功率與噪聲功率 。 對于其它線性四端網(wǎng)絡也有同樣的要求 。 解 : 圖示四端網(wǎng)絡輸入端額定功率Ｐ Ai也就是輸入信號源 的額定功率 , 即 : ?SUSSAi RUP42? 從四端網(wǎng)絡輸出端往左看 , 其戴維南等效電路是由信號源 s＋Ｒ串聯(lián)組成 , 所以輸出端額定功率為 : ?SU PAo= 所以 , 額定功率增益 GPA= 可見 , 圖示四端網(wǎng)絡的額定功率增益僅與網(wǎng)絡電阻和信號源內阻有關 , 與負載無關 , 且無論網(wǎng)絡輸入 、 輸出端是否匹配均為一固定值 。 只要網(wǎng)絡與其信號源電路確定 , 則額定功率增益就是一個定值 , 而與該網(wǎng)絡輸入 、 輸出電路是否匹配無關 。 額定功率增益Ｇ PA是指一個線性四端網(wǎng)絡的輸出額定功率Ｐ Ao與輸入額定功率Ｐ Ai的比值 。 電阻 R的噪聲額定功率為 : PnA= () BWTKRBWfSRU Un ?????4)(42 由上式可見 , 電阻的噪聲額定功率只與溫度及通頻帶有關 , 而與本身阻值和負載無關 （ 注意 , 實際功率是與負載有關的 ） 。 所以 , 其額定功率為： PA= () 可見 , 額定功率是表征信號源的一個參量 , 與其實際負載值無關。 信號額定功率是指電壓信號源 可能輸出的最大功率 。 溝道熱噪聲和柵極漏電流散彈噪聲的電流功率頻譜密度分別是： SI(f)=4kT () SI(f)=2qIg () 其中ｇ m是場效應管跨導 , Ｉ g是柵極漏電流 。 其次便是柵極漏電流產生的散彈噪聲 。 在高頻工作時 , 可以忽略閃爍噪聲 。 其功率頻譜密度也可近似按式 （ 2． 6． 6） 計算 。 這兩部分電流的分配比例是隨機的 , 從而造成集電極電流在靜態(tài)值上下起伏變化 , 產生噪聲 , 這就是分配噪聲 。 這是二者的區(qū)別 。 ｑ＝１５９ １０ 19庫侖 。 人們將這種現(xiàn)象比擬為靶場上大量射擊時彈著點對靶中心的偏離 , 故稱為散彈噪聲 。 ２ 散彈噪聲 散彈噪聲是晶體管的主要噪聲源 。BW／ R=4 1023 290 105／ 510 103) ≈ 1021Ａ 2 晶體管噪聲主要包括以下四部分 。BW=4 1023 290 510 103 105≈ 1010Ｖ 2 I2n=4kT 例 2． 5 試計算５１０ kΩ電阻的噪聲均方值電壓和均方值電流各是多少 ？ 設Ｔ＝２９０ K, ＢＷ＝１００ kＨｚ 。 理想電抗元件是不會產生噪聲的 , 但實際電抗元件是有損耗電阻的 , 這些損耗電阻會產生噪聲 。BW () U2n=SU(f) 阻值為Ｒ的電阻產生的噪聲電流功率頻譜密度和噪聲電壓功率頻譜密度分別為： RkTfsI4)( ?kT RfsU 4)( ? k= 1023J／ K () 其中 k是波爾茲曼常數(shù) , Ｔ是電阻溫度 , 計量 。 實驗發(fā)現(xiàn) , 在整個無線電頻段內 , 當溫度一定時 , 單位電阻上所消耗的平均功率在單位頻帶內幾乎是一個常數(shù) , 即其功率頻譜密度是一個常數(shù) 。 起伏噪聲電壓的平均值為零 , 噪聲電壓正是不規(guī)則地偏離此平均值而起伏變化 。 起伏噪聲電流流過電阻本身就會在其兩端產生起伏噪聲電壓 。 只有當溫度下降到絕對零度時 , 運動才會停止 。 在運動中自由電子經常相互碰撞 , 因而其運動速度的大小和方向都是不規(guī)則的 。 內部噪聲源主要有電阻熱噪聲、 晶體管噪聲和場效應管噪聲三種。 有的是從器件外部竄擾進來的 , 稱為外部噪聲；有的是器件內部產生的 , 稱為內部噪聲 。 噪聲對有用信號的接收產生了干擾 , 特別是當有用信號較弱時 , 噪聲的影響就更為突出 , 嚴重時會使有用信號淹沒在噪聲之中而無法接收 。 圖 波濾波器的預中放電路 , 濾波器輸出端與一寬帶放大器相接 。 目前聲表面波濾波器的中心頻率可在１０ MHz～１Ｇ Hz之間 , 相對帶寬為５ %～５０ %, 插入損耗最低僅幾個分貝 , 矩形系數(shù)可達１２ 。 聲表面波濾波器的濾波特性 ,如中心頻率 、 頻帶寬度 、 頻響特性等一般由叉指換能器的幾何形狀和尺寸決定 。 向基片內部傳送的體波會很快衰減 , 而表面波則向垂直于電極的左 、 右兩個方向傳播 。 當把輸入電信號加到發(fā)