2.3集中选频放大器.ppt

1、EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路2.3 集中选频放大器集中选频放大器组成：组成：集成宽带放大器集成宽带放大器 集中选频滤波器集中选频滤波器由多级差分放大电路组成由多级差分放大电路组成 常用的有石英晶体滤波器、陶瓷滤波器常用的有石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面波滤波器等。和声表面波滤波器等。EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路主要要求：主要要求：了解集中选频放大器的构成和优点了解集中选频放大器的构成和优点了解了解陶瓷滤波器和声表面波滤波器陶瓷滤波器和声表面波滤波器2.2 小信号谐振放大器小信号谐振放大器

2、EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路2.3.1 集中选频滤波器集中选频滤波器一、一、陶瓷滤波器陶瓷滤波器由锆钛酸铅陶瓷材料制成由锆钛酸铅陶瓷材料制成工艺：工艺：陶瓷焙烧陶瓷焙烧 片状片状 两面涂银浆两面涂银浆直流高压极化直流高压极化 具有具有压电效应压电效应 当陶瓷片发生机械变形时，当陶瓷片发生机械变形时，其表面会产生电荷，两极间产生其表面会产生电荷，两极间产生电压；而当陶瓷片两极间加上电电压；而当陶瓷片两极间加上电压时，它会产生机械变形。压时，它会产生机械变形。当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，机械当外加交变电压的频率等于陶瓷片固有频率时，

3、机械振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，振动幅度最大，陶瓷片表面产生电荷量的变化也最大，在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联在外电路中产生的电流也最大，其作用类似于串联谐振回路。谐振回路。1.材料、工艺及压电效应材料、工艺及压电效应EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路2.电路符号和等效电路电路符号和等效电路rqC0CqLqCo 压电陶瓷片的固定电容压电陶瓷片的固定电容Lq 机械振动时的晶体的等效质量机械振动时的晶体的等效质量Cq 机械振动时的等效弹性系数机械振动时的等效弹性系数rq 机械振动时的等效阻尼机械振动时的等效阻尼3.阻抗

4、频率特性阻抗频率特性串联谐振频率串联谐振频率并联谐振频率并联谐振频率 20 达达100 k EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路构成四端陶瓷滤波器构成四端陶瓷滤波器4.应用应用由两个陶瓷片组成由两个陶瓷片组成由九个陶瓷片组成由九个陶瓷片组成例例如如 陶瓷片的陶瓷片的Q值比一般值比一般LC回路的大，将各陶瓷片的回路的大，将各陶瓷片的串并联谐振频率配置得当时，四端陶瓷滤波器可获得串并联谐振频率配置得当时，四端陶瓷滤波器可获得接近矩形的幅频特性。接近矩形的幅频特性。EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路5.陶瓷滤波

5、器的优缺点陶瓷滤波器的优缺点优点：优点：体积小、成本低、受外界影响小。体积小、成本低、受外界影响小。缺点：缺点：频率特性较难控制，生产一致性较差，频率特性较难控制，生产一致性较差，BW不够宽，不够宽，构成四端陶瓷滤波器构成四端陶瓷滤波器4.应用应用陶瓷滤波器：陶瓷滤波器：工作频率为工作频率为 几百几百kHz 几十几十MHz 使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配使用时，其输入阻抗须与信号源阻抗匹配 其输出阻抗须与负载阻抗匹配其输出阻抗须与负载阻抗匹配石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但石英晶体滤波器特性与陶瓷滤波器相似，但Q值高很多，因此频率特性好，但价格较高。值高很多，因此频率特性好，但价格

6、较高。EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路二、声表面波滤波器二、声表面波滤波器声表面波滤波器优点：声表面波滤波器优点：体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频体积小、重量轻、性能稳定、特性一致性好、工作频率高（几率高（几MHz几几GHz）、通频带宽、抗辐射能力强、）、通频带宽、抗辐射能力强、动态范围大等动态范围大等 声表面波滤波器是声表面波（用声表面波滤波器是声表面波（用SAW表示）器件的表示）器件的一种。一种。SAW器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动器件是一种利用弹性固体表面传播机械振动波的器件。波的器件。EXITEXIT 2.3 集中选

7、频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路 它以铌酸锂、它以铌酸锂、锆钛酸铅和石英等锆钛酸铅和石英等压电材料为基片压电材料为基片，利用利用真空蒸镀真空蒸镀法，法，在基片表面在基片表面形成叉形成叉指形金属膜电极指形金属膜电极，称为叉指电极。称为叉指电极。加输入信号时，叉指电极间产生交变电场，使基片表面产生弹加输入信号时，叉指电极间产生交变电场，使基片表面产生弹性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播性形变，激发出与输入信号同频率的声表面波，它沿基片表面传播至收端，在收端的叉指电极间得到信号。至收端，在收端的叉指电极间得到信号。SAW滤波器的性能与基片材料、叉指电极的尺寸、

8、形状等有关。滤波器的性能与基片材料、叉指电极的尺寸、形状等有关。声表面波滤波器的结构与工作原理声表面波滤波器的结构与工作原理EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路2.3.2 集中选频放大器应用举例集中选频放大器应用举例uo+6V30 FZ1647105121112ui 470 H 6V470 H470 H8470 H0.033 F0.033 F0.033 F0.033 F0.033 F0.033 F0.033 F62 560 3.3 k 1.2 k 1 k 4.7 k 30 pF0.033 F陶瓷滤波器选频放大器陶瓷滤波器选频放大器陶瓷滤波器输入端采用

9、变压器耦合，输出端接跟随器，以实现阻抗匹配陶瓷滤波器输入端采用变压器耦合，输出端接跟随器，以实现阻抗匹配并联谐振回路调谐在陶瓷滤波器的主谐振频率上，用来消除并联谐振回路调谐在陶瓷滤波器的主谐振频率上，用来消除陶瓷滤波器通带以外出现的小谐振峰。陶瓷滤波器通带以外出现的小谐振峰。4.7 k 用来用来展展LC通带通带EXITEXIT 2.3 集中选频放大器集中选频放大器 高频电子线路高频电子线路声表面波滤波器选频放大器声表面波滤波器选频放大器预中放预中放L1与分布电容并联谐振于中心频率。与分布电容并联谐振于中心频率。L2、L3为匹配电感，用于抵消为匹配电感，用于抵消SAWF输入、输出端分布输入、输出端分布电容的影响，以实现阻抗匹配。、电容的影响，以实现阻抗匹配。、C1、C2、C3均为隔直耦合电容。均为隔直耦合电容。R2、C4为电源去耦滤波电路为电源去耦滤波电路