高频放大器等效电路分析

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关于高频电子线路分析

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通信电子线路中，由于通常是高频小信号，不可以使用模电（低频电子线路）中的图解法来分析，因为在高频时，其中包括了低频电路中不需要考虑的极间电容（高频时用以分流），而特性曲线只有在低频（或直流）情况下取得的关系不足以反应高频的工作特性。
可用Y参数等效电路通过导纳分析，晶体管存在内部反馈；并通过混合$\pi$型等效电路进一步分析晶体管内部的物理过程。

高频：
介于3MHz与30MHz之间的频率
中频：
300KHz 到 3000KHz的频率
低频：
无线电波段中，将30～300千赫范围内的频率称低频;电子放大电路中，将接近音频(20赫兹～2万赫兹)的频率称为低频

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形式等效电路

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晶体管工作在线性区，可看成线性元件，可用有源四端网络参数微变等效电路来分析。

发射机发出的信号微弱，需要经过高频载波放大后再传至接收端。
信号的放大元件继承模电中的晶体管来进行分析。

通过输出短路的方式，可以得出y参数模型的形式等效电路。
短路导纳参数是晶体管本身的参数，只与晶体管的特性有关，与外电路无关，所以为内部参数。

当接入外电路，构成放大器后，由于输入端和输出端都接有外电路，于是得出相应的放大器y参数，它们不仅与晶体管有关，而且与外电路有关，故称为外参数。

其中电压放大倍数是我们重点关心的特性，可以理解为右端网络中导纳$Y_L与Y_{oe}$上的电压$V_2$与等效电流源$y_{fe}{V}_1$的比值，下标f,r代表正向（forward），反向(reverse)，e代表共发射极电路的参数。

$Y_i$输入导纳与负载导纳$Y_L$有关，这反映了晶体管有内部反馈，而这个内部反馈是通过反向传输导纳$y_{re}$所引起的。
$A_u$说明晶体管的正向传输导纳越大，则放大器的增益也越大；负号表示输入电压与输出电压相位相反，这是模电常识。

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混合π型等效电路

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为了考虑晶体管的物理特性，引入混合л等效电路。

电容对交流的阻碍作用是容量越大阻碍越小、频率越高阻碍越小。

容抗$X_c=\frac{1}{2\pi fC}$
容值C越小的电容在同一时间内道流入流出的电荷也相对较少，所以电容值越小，表现出对电流阻碍越大
交流电频率越大，也自然更容易对电容进行充放电

极间电容的容量很小，一般百P以下，对于高频可视为通路，对于低频可视为断路，所以在低频电路里可不用考虑极间电容，而在高频电路则一定要考虑。
高频管的极间电容比低频管的小得多。

$C_{b^{{}^{\prime }}c}$可忽略，$C_{b^{{}^{\prime }}e}$必须保留。

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单调谐回路谐振放大器

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高频小信号放大器的电路分析包括：

1. 多级分单级
2. 静态分析
3. 动态分析
4. 整合系统
   
   多级分单级
   前级放大器是本级放大器的信号源；后级放大器是本级放大器的负载（右端网络无论多复杂均可等效为负载）。
   
   静态分析
   画出直流等效电路，其简化规则：交流输入信号为零；所有电容开路；所有电感短路。
   
   动态分析
   画出交流等效电路， 其简化规则：有交流输入信号，所有直流量为零；所有大电容短路；所有大电感开路。（谐振回路L、C保留）
   直流电源高频时接地（即电源短路），扼流电感（即大电感）等效开路，隔离电容（即大电容）等效短路，其它小电容、小电感照画
   
   
   再画出交流小信号等效电路
   并将耦合电感左侧电流源$y_{fe}{v}_{be}$和并联电阻$y_{oe}$分别去抽头，将C点挂到3处，54认为挂在31之间，也将5挂到3上，最后只保留31。
   
   进一步分析晶体管物理性质，将y参数电路继续等效。
   省略输入端反向传输导纳及电流源，将$y_{oe}$等效为电纳$g_{o1}$和一电容$C_{o1}$并联，同理也将负载$Y_L$等效为$g_{i2}$和$C_{i2}$并联，在传输电感$L_1$处再并联一个自身电纳$G_p$
   
   最终整合为一个单调谐回路
   
   有了这些参数，电压增益也可求了。
   
   既然是一个单调谐电路，那么让导纳虚部为0就可获得谐振时的电压增益：