射频电子系统：高频小信号放大器设计详解

本教学课件深入探讨了射频电子系统中的关键放大器设计，特别是第二章，聚焦于高频小信号谐振放大器。章节内容涵盖了高频放大器的基础理论和重要性能指标。 首先，高频小信号放大器与高频功率放大器的区别被强调，前者工作在放大器的线性区，可以利用线性四端网络进行等效分析。高频放大器的基本要求包括增益，它涉及电压增益（Av，以伏特比表示）和功率增益（AP，以分贝表示），这些指标在工程上常以对数形式呈现，便于理解和计算。此外，通频带和选择性也是衡量放大器性能的关键，如三分贝带宽和1dB带宽，以及矩形系数Kr，分别代表信号抑制其他信号的能力。 噪声系数是另一个重要概念，它是放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，反映信号通过放大器后信噪比的恶化程度。工作稳定性则关注放大器在温度变化下的性能一致性，包括直流偏置、晶体管参数、增益和通频带的稳定性，以及可能的自激振荡现象。 1dB压缩点输出功率是衡量放大器输出信号能力的一个指标，它表示在不失真情况下，放大器能处理的最大信号功率。小信号工作条件下的放大器行为，通常采用线性参数模型，如Y参数模型来描述，这种模型将内部物理过程抽象化，只关注外部网络特性，包括输出短路输入导纳、反向传输导纳等网络参数，这些参数对放大器性能有直接影响。 课程还讲解了高频晶体管的网络参数模型和物理参数模型之间的区别，以及共射组态下Y参数模型的等效电路，这为实际设计和分析高频放大器提供了理论基础。通过学习这部分内容，学生能够掌握设计和优化射频放大器的关键技术，以满足通信、雷达、无线通信等领域的高频率、低噪声和高稳定性的需求。