最新Chapter3-高频小信号放大器V1.0..课件PPT.ppt 86页

'Chapter3-高频小信号放大器V1.0.. 第三章高频小信号放大器主要内容高频小信号放大器的指标（3.1）晶体管高频小信号等效电路与参数（3.2）晶体管高频小信号谐振放大器（3.3、3.4）小信号谐振放大器的稳定性（3.6） 本次课主要内容掌握高频小信号放大器的特点、指标（3.1）掌握Y参数等效模型、y参数和∏参数之间关系（3.2）掌握晶体管高频参数（3.2）了解∏参数模型（3.2） 高频小信号放大器的指标2中心频率F0调谐放大器的工作频率一般为几百KHz~几百MHz调谐放大器的主要指标选择有源器件和计算谐振回路参数的依据有源放大元件选频网络晶体管、场效应管、集成运放LC谐振晶体、陶瓷、声表面波等固体滤波器 高频小信号放大器的指标2通频带B放大器的电压增益下降到最大值的倍时所对应的频带宽度。常用B或者2△f0.7表示。输入信号的频率在通频带内的信号正常放大通频带外的信号不能正常放大，即电压增益小，可近似认为不能通过放大器 3矩形系数Kr0.1矩形系数表征放大器选择性好坏的一个选择性：表示选取有用信号，抑制无用信号的能力理想：——矩形高频小信号放大器的指标 高频小信号放大器的指标4工作稳定性指放大器的直流偏置、晶体管参数、电路元器件参数等发生变化时，放大器主要性能的稳定程度主要不稳定现象：增益变化中心频率偏移通频带变化谐振曲线变形自激——最坏情况5噪声系数NF表征放大器性能好坏的一个参量 晶体管高频小信号等效电路y参数等效电路适合于窄频带、小信号放大器混合π等效电路适合于宽频带、小信号放大器在分析高频小信放大器时，采用Ｙ参数等效电路进行分析是比较方便的，——以y参数等效电路为主。 y参数等效电路二端口网络的y参数测量二端口网络u1u2i1i2四个参数均具有导纳量纲节点电流方程Y参数： 共发射极晶体管y参数y参数等效电路Yie是晶体管输出端短路时的输入导纳，反映了输入电压对输入电流的控制作用。yie=gie+jωCieYfe是晶体管输出端短路时的正向传输导纳，反映了输入电压对输出电流的影响，即反映了晶体管的放大能力。Yre是晶体管输入端短路时的反向传输导纳，反映了输出电压对输入电流的影响，即晶体管内部的反馈作用。Yoe是晶体管输入端短路时的输出导纳，反映了输出电压对输出电流的作用，其倒数是电路的输出阻抗。yoe=goe+jωCoe二端口网络u1u2i1i2 共发射极晶体管y参数等效电路二端口网络u1u2i1i2节点电流方程等效y参数模型 共发射极晶体管—输入、输出阻抗y参数等效电路 混合π等效电路和y参数等效电路关系Cb"erbb"Cb"crb"crb"eub"ercegmub’eeb"rcerb"creeCb"eCb"crbb"rb"ecrccbgmub’e 共发射极晶体管其中：混合π等效电路和y参数等效电路关系Cb"erbb"Cb"crb"crb"eub"ercegmub’e 共射短路电流放大系数β：是指混合π型等效电路输出交流短路时,集电极电流Ic与基极电流Ib的比值。当输出端短路后,若忽略rb′c，rb′e、Cb′e和Cb′c三者并联。其中Cb"erbb"Cb"crb"crb"eub"ercegmub’e 1 45123Rb1Rb2ReyLCbCeCB1B2VTLEc高频小信号调谐放大器Rb1Rb2ReEc32154B1B2CLyLVT输入回路输出回路晶体管 32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL+u54-+u31-+u21-32154B1B2CLyLVT 32154yieyoeyreuceyfeubeCyLL二、放大器性能参数分析：ib+ube-iC+uce-YiiCyfeubeyoe+uce- yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiS+u54-+u31-+u21-+ube-iCyfeubeyoe+uce- yLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSCp1yfeubegoyfeubeyoeYLyLyfeubeyoe+u54-+u31-+u31-p1yfeubep1yfeube+u31- p1yfeubeyLYSyieyreuceyfeubeyoeCiSCp1yfeubego+u31- 1B 1 Au1Au2Aun多级调谐放大器分析 仿真(2)n级放大器的矩形系数 高频调谐放大器的稳定性提高稳定性的措施中和法适用于：固定频率的调谐放大器，中和法只能在某一频率上抵消Cb’c 2.失配法：通过增大负载导纳ＹL,使输出电路严重失配,回路总电导gΣ增大，输出电压相应减小,从而反馈到输入端的电流减小,这样对输入端的影响也就减小了。可见,失配法是用牺牲增益来换取电路稳定的。用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。VT1VT2由于共基电路的输入导纳较大，当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小，但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近1，但电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大，而且共发一共基电路的上限频率很高。 小信号集中选频放大器由集中选择滤波器及多级宽带放大器组成。特点：调整简单，电路稳定性较好1压电陶瓷滤波器•压电效应：形变—电压—谐振2声表面波滤波器SAWF•特点：体积小，重量轻，带宽较宽（30%）,K0.1≈1•工作频率:1MHZ~1GHZ采用专用集成电路 小结1谐振放大电路的作用：2电路组成：谐振系统的形式：谐振系统的作用：3主要技术指标：（1）谐振电压增益：（2）通频带：（3）矩形系数：4提高稳定性的措施：选频+放大谐振系统+放大器LC谐振回路，集中型滤波器选择有用信号，抑制干扰中和法，失配法 5分析方法（更重要）（1）分析工具：Y参数等效电路：混合π型等效电路：（2）分析步骤：原电路高频交流等效电路（耦合电容、旁路电容短路）小信号Y参数等效电路 【例2.1】在图2.2.2中,已知工作频率ｆ0＝３０MHz,UCC＝６Ｖ,Ｉe＝２mA。晶体管采用３ＤＧ４７型高频管。其Ｙ参数在上述工作条件和工作频率处的数值如下：gie=12mS,Cie=12pF；goe=400μS,Coe=9.5pF；|yfe|=58.3mS,∠φfe=-22°；|yre|=310μS,∠φre=-88.8°,回路电感Ｌ＝１.４μH,接入系数ｎ1＝１,ｎ2＝０.３,Ｑ0＝１００。负载是另一级相同的放大器。求谐振电压增益振幅Ａu0和通频带ＢＷ0.7。并问回路电容Ｃ是多少时,才能使回路谐振？ 解:（忽略ｙre的作用。）因为所以从而 因为又所以 【例2.2】某中频放大器的通频带为6MHz,现采用两级或三级相同的单调谐放大器,两种情况下对每一级放大器的通频带要求各是多少？解:根据式（2.2.24）,当n=2时,因为所以,要求每一级带宽同理,当ｎ＝３时,要求每一级带宽 疟疾昆明医学院附属第二医院 疟疾（malaria)：人体疟原虫经按蚊媒介传播的常见寄生虫病。疟原虫肝细胞发育繁殖红细胞内寄生增殖红细胞周期性大批破坏发病。临床特征：周期性定时发作的寒战、高热、出汗、退热，可多次反复发作，久则出现贫血和脾肿；恶性疟还能引起严重的、甚至致命的凶险发作。血 【病原学】人体疟原虫分四种:间日疟原虫、恶性疟原虫、三日疟原虫、及卵形疟原虫。疟原虫生活史包括两个阶段：人体内无性增殖按蚊体内有性增殖 传染性按蚊吮吸病人的血时：子孢子随按蚊的唾液人体血液约经30分钟，血肝细胞转变成圆形核分裂（无性的裂体生殖）恶性疟原虫5～6天，间日疟8天卵形疟9天，三日疟11～12天裂殖体成熟放出1.2～4万个裂殖子一部分被巨噬细胞吞噬一部分侵入红细胞，进行裂体增殖，引起临床发作 间日疟原虫子孢子进入肝细胞后,在发育繁殖速度上可能是多态的：速发型子孢子迟发型子孢子休眠子：不发育的原虫这些子孢子都是不同质的。因此在肝细胞内发育繁殖，也不是完全同步的，有快有慢。这是间日疟潜伏期有长有短，复发有近期、有远期的原因。 红细胞内原虫环状体、晚期滋养休、裂殖体各阶段裂殖子红细胞破裂释出裂殖子继续侵犯其他红细胞，继续无性增殖。经过几代增殖后，一部分原虫发育配子体按蚊蛰人随血液蚊胃配子雌雄配子结合合子动合子胃壁外层囊合子成熟后孢子囊（内含许多孢子体逸出，穿过体腔入于涎腺，待机输入人体） 蚊体内：有性增殖人体内：无性增殖发病 恶性疟骨髓象（集中视野）1环状体2滋养体3裂殖体前期4雄配子体5雌配子体6早幼粒细胞7晚幼红细胞 三日疟血象（集中视野）1环状体2滋养体3裂殖体4雄配子体5雌配子体6中性分裂核粒细胞7淋巴细胞 间日疟血象1环状体2滋养体3裂殖体4雄配子体5雌配子体6中性分裂核粒细胞7淋巴细胞 【流行病学】传染源：疟疾患者和带疟原虫者传播途径：按蚊叮咬皮肤，少数为输血平原区间日疟：中华按蚊山区：微小按蚊丘陵地区：雷氏按蚊海南山林地区：大劣按蚊 【流行病学】传染源：疟疾患者和带疟原虫者传播途径：按蚊叮咬皮肤，少数为输血人群易感性：感染后有一定免疫力，但不持久各型疟原虫之间无交叉免疫反复多次感染 【流行病学】传染源：疟疾患者和带疟原虫者传播途径：按蚊叮咬皮肤少数为输血人群易感性：流行特征：热带＞亚热带＞温带流行区以间日疟最广，恶性疟最严重季节多以夏秋季较多。 【发病机制】红内期一般无症状。红细胞破裂释放出裂殖子同时，伴随诱生多种细胞因子及代谢产物入血寒战、高热继之大汗的典型症状。症状的严重程度主要取决于原虫血症的数量。疟原虫生活史的两个特点：繁殖周期中产生巨大量的子代抗原的多样性疟原虫能够在宿主体内较长期存在，并在自然界持续传播 【临床表现】平均潜伏期：间日疟、卵形疟14天，三日疟30天，恶性疟12天典型发作：慢性疟疾：再燃与复发：由迟发型子孢子所引起特殊类型疟疾：间日疟三日疟卵形疟恶性疟 间日疟多数起病急骤，尤其是复发患者。初发时可有低热、乏力、头痛、食欲减退等前驱症状。初起发热大多不规则，数天后转为周期性和间歇性发作。典型发作可分为三期:123 发冷期：骤然发冷、剧烈寒战、口唇青紫、皮肤苍白或微带青紫色，脉细速，血压升高初觉寒冷，体温通常<38℃；到发冷期末，可以升达39～40℃初发患者，此期持续约10～15分钟，反复发作后，则此期可渐增长达30～45分钟。 发热期：寒战停止高热升达39.5～41℃颜面潮红，脉搏洪速，头痛如裂，全身肌肉、关节疼痛，口干烦渴，甚至谵妄严重者，可发生抽搐及昏迷一般持续2～6小时。 出汗期：盛汗退热，衣褥尽湿病人感觉舒适，但十分困倦此期约2～3小时血象：WBC及NC在急性发作时可增加，发作过后则正常多次发作后，则WBC减少而MC增多 规律性：整个典型发作全程约6～10小时，间歇期无症状典型者常48小时发作一次尤其是在复发时明显影响因素：二组或二组以上不同发育周期的虫株或高疟区病人可能有不同种类的疟原虫的混合感染，可每日发作，或呈不规则的发作疟疾后期免疫力增加，或治疗不充分等，均能影响发作的规律性 三日疟：多无前驱症状发作周期多数是72小时(即3天一次)持续不变。发作时，发冷期、发热期和出汗期症状划分明显出汗期退热较速，故易引起虚脱脾肿及贫血轻，而蛋白尿则较常见病程长且复发率高，病程一般不超过三年。某些地区，儿童反复感染三日疟，可能发生肾病综合征，称为疟疾肾病。 卵形疟：前驱症状不明显常无恶寒、战栗，热度低，易自愈无明显贫血及脾大一般发作不到6次，就不再复发 恶性疟：前驱症状常见发作时可有畏寒，头痛、恶心、呕吐常见热型常不规则，一次发热可长达20～36小时或更长贫血及脾大出现早而明显初发5～10天后，无免疫力患者易演变为。凶险发作 脑型疟疾凶险发作类型过高热型胃肠型 凶险发作脑型：最多见症状类似脑炎及脑膜炎，表现为头痛、发热，不同程度的意识障碍，如未及时救治，则病情继续发展，导致脑水肿，呼吸、循环、肾功能衰竭，迅速死亡，病死率高达50%。其发生于受染的红细胞堵塞微血管、低血糖、细胞因子有关。进食不足、疟原虫发育消耗能量、奎宁治疗刺激胰岛素分泌 超高热型：体温迅速上升至42℃或更高，持续不退患者呼吸急促、烦躁不安、谵妄、昏迷，常伴发惊厥或抽搐，大小便失禁，皮肤约热干燥或呈青紫色可数小时内死亡 胃肠型：高热弛张、恶心呕吐、腹泻频繁，水样便或血便可伴里急后重、剧烈腹痛及结肠部压痛，无腹泻，常易误认为急腹症后期休克、急性肾衰：脉搏细弱、血压下降、皮肤厥冷、冷汗、体温下降，少尿或无尿 肺水肿型：患者骤发呼吸困难，明显发绀，口鼻涌出泡沫状血性分泌物。虽无过多输液，亦可发生。 慢性疟疾：以间日疟及三日疟为多常呈不规则低热，三期表现不明显，消瘦、乏力贫血加重脾脏肿大更明显且变坚硬。 孕妇疟疾先天性疟疾婴幼儿疟疾输血疟疾 【并发症】黑尿热（溶血尿毒综合征）疟疾性肾病DIC、心血管系统异常、黄疸及肝功能不全以及各种感染 黑尿热主要由于疟原虫感染、患者先天缺乏G-6-PD或其他红细胞酶有关诱因：奎宁和伯氨喹等抗疟药治疗急性血管内溶血，引起血尿及血红蛋白尿，严重者导致肾缺血及肾小管坏死起病急骤寒战高热、腰痛、呕吐、腹痛、尿量骤减，呈暗红色或黑色（酱油色）尿中出现白蛋白、管型、上皮细胞及血红蛋白。 疟疾性肾病急性肾功能衰竭：恶性疟反复发作，可出现进行性少尿和尿闭抗疟治疗和血透析治疗有效肾病综合征：三日疟长期反复发作后，表现为进行性蛋白尿、贫血与水肿为疟疾抗原抗体复合物沉积于肾小球毛细血管基底膜与血管间质所致抗疟药治疗在肾病早期可获明显效果，晚期效果差 【诊断】临床诊断：凡曾在有蚊季节去过疟疾流行区，或有疟疾病史、或有输血史的人发生原因未明的发热，或伴有进行性贫血及脾肿大，都应想到疟疾的可能性如有上述病史及现有典型发作过程，则可作出初步诊断。 实验诊断：1、原虫检查：确诊的根据，血涂片或划皮法采组织液涂片2、免疫学诊断：检测疟原虫抗原检测抗疟原虫的特异性抗体3、基因检测：DNA探针技术及PCR技术直接测原虫DNA4、治疗诊断法： 【鉴别诊断】与发热疾病鉴别：败血症、伤寒、钩端螺旋体、胆道感染、尿路感染等。脑型疟：应与乙脑、中毒性菌痢鉴别。黑尿热：应与阵发性血红蛋白尿症、蚕豆病鉴别。最重要的鉴别诊断方法：病原学的确定 【治疗】治疗原则：①应用抗疟药愈早愈好②适当选用抗疟药，要求安全、有效、简便易行a.在已发现耐氯喹虫株的地区，对重症及恶性疟患者，尽量避免采用氯喹b.对有溶血病史或红细胞缺乏G-6-PD的病人，忌用伯氨喹啉类药物。③力争根治，以免复发及转成慢性。④重视对症治疗与护理，尤其是凶险发作患者，更应注意。 一般治疗与对症治疗卧床休息，发冷期间注意保暖，高热时可予物理降温，酌予解热剂，多饮水，流质饮食；吐泻明显者可输液严重贫血者，可输血、铁剂及高蛋白饮食出现脑水肿或昏迷，及时积极脱水监测血糖，及时发现和纠正低血糖 病因治疗对氯喹敏感的疟疾发作治疗1、氯喹：磷酸氯奎首剂1g口服6~8h后再服0.5g第2、3日各再服0.5g＝总量2.5g2、伯氨喹：39.6mgQD,连服8天，控制复发 耐氯喹疟疾发作的治疗1、甲氟喹：750mg一次顿服2、磷酸咯萘啶：第一日0.4g两次口服，第2、3日各0.4g。3、青蒿素：首剂1g，第2、3日各0.5g。或蒿甲醚首剂300mgim,第2、3日各150mg以青蒿素为基本药物的联合治疗方法推荐首选 凶险型疟疾发作的治疗1、氯喹：用于敏感株的治疗，基质10mg/kgiv4h5mg/kgiv2h，总量＜25mg/kg2、奎宁：用于耐氯喹株感染，500mgiv4h，12h后可重复，清醒后改为口服3、磷酸咯萘啶：4、青蒿琥脂： 【预防】化学预防1、根治疟疾现症病人及带疟原虫者，健全疫情报告。间日疟：氯喹＋伯氨喹1～2年内疟疾史者：高峰前二月集体抗复发治疗，乙胺嘧啶8片连服2天，加伯氨喹2片连服8天。 2、预防性服药：高疟区健康人群及外来人群。（1）非耐氯喹疟疾流行区：首选氯喹，每周0.3g（2）耐氯喹疟疾流行区：甲氟喹每周0.25g 控制传播媒介清除按蚊幼虫滋生产所及广泛使用杀虫药。 疫苗预防研究发展包含各阶段疟原虫的主要抗原成分——理想疫苗 Byebye'