1、2.6 2.6 調(diào)諧放大器的級(jí)聯(lián)調(diào)諧放大器的級(jí)聯(lián)2.4.1 、 調(diào)諧在同一頻率多級(jí)單調(diào)諧放大器調(diào)諧在同一頻率多級(jí)單調(diào)諧放大器 若多級(jí)調(diào)諧放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻若多級(jí)調(diào)諧放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上，則稱為多級(jí)單調(diào)諧放大器。率上，則稱為多級(jí)單調(diào)諧放大器。 1 1電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 是各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積是各級(jí)電壓放大倍數(shù)的乘積.21KKK總.21）（）（）（總總dBKdBKdBK 或：或：包括包括：1 1） .02010KKK總.02010）（）（）（總dBKdBKdBK.0220110KKKKKK總總2 2）圖圖2-33 2-33 單級(jí)和兩級(jí)調(diào)諧回路的頻率特性單級(jí)和兩級(jí)調(diào)

2、諧回路的頻率特性2.2.通頻帶通頻帶 若多級(jí)調(diào)諧放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率若多級(jí)調(diào)諧放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上上,多級(jí)單調(diào)諧放大器總的通頻帶比單級(jí)放大器多級(jí)單調(diào)諧放大器總的通頻帶比單級(jí)放大器的通頻帶要小，級(jí)數(shù)越多，總通頻帶越小。的通頻帶要小，級(jí)數(shù)越多，總通頻帶越小。 經(jīng)推算：經(jīng)推算：n 級(jí)級(jí)Q 相同的調(diào)諧回路，總的通頻帶為相同的調(diào)諧回路，總的通頻帶為1212)(7 . 00)(7 . 0nnLBQfB單總結(jié)論：結(jié)論：多級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性提高，但總的多級(jí)調(diào)諧放大器的選擇性提高，但總的通頻帶變窄。通頻帶變窄。 求：（求：（1 1）四級(jí)總電壓放大倍數(shù)）四級(jí)總電壓放大倍數(shù) （2 2）四

3、級(jí)總通頻帶解：）四級(jí)總通頻帶解：解：（解：（1 1）四級(jí)總電壓放大倍數(shù)）四級(jí)總電壓放大倍數(shù) （2 2）四級(jí)總通頻帶）四級(jí)總通頻帶 由式（由式（2-1042-104）知，當(dāng)）知，當(dāng) n= 4 ，有，有 例例2.6-12.6-1：題同例題同例2.5-1倍8500)6 . 9()(4404VKKdBdBK4 .786 .194)(44BMHzQfBL28. 043. 066. 0124/1042.4.22.4.2、參差調(diào)諧放大器、參差調(diào)諧放大器 參差調(diào)諧放大電路參差調(diào)諧放大電路在形式上在形式上和多級(jí)單調(diào)諧放和多級(jí)單調(diào)諧放大電路沒有什么不同，但在大電路沒有什么不同，但在調(diào)諧回路的調(diào)諧回路的調(diào)諧頻率調(diào)諧

4、頻率上有區(qū)別。上有區(qū)別。 多級(jí)單調(diào)諧放大電路的多級(jí)單調(diào)諧放大電路的調(diào)諧回路是調(diào)諧于同一調(diào)諧回路是調(diào)諧于同一頻率，頻率， 參差調(diào)諧放大電路中各級(jí)回路的諧振頻率是參參差調(diào)諧放大電路中各級(jí)回路的諧振頻率是參差錯(cuò)開的。差錯(cuò)開的。 1.1. 雙參差調(diào)諧放大器雙參差調(diào)諧放大器 兩級(jí)單調(diào)諧回路放大器的諧振頻率，分別調(diào)兩級(jí)單調(diào)諧回路放大器的諧振頻率，分別調(diào)整到略高于和略低于信號(hào)的中心頻率整到略高于和略低于信號(hào)的中心頻率f f0 0。 dff 0dff 0第一級(jí)：調(diào)諧于第一級(jí)：調(diào)諧于第二級(jí)：調(diào)諧于第二級(jí)：調(diào)諧于參差失諧量參差失諧量0ffd 注意：對(duì)于單個(gè)諧振電路而言，它是工作于失諧狀態(tài)注意：對(duì)于單個(gè)諧振電路而言

5、，它是工作于失諧狀態(tài)。失諧量分別為：失諧量分別為： -參差失諧量參差失諧量。對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的 -廣義參差失諧量廣義參差失諧量。 0ffd 002ffQdL 0 小，曲線尖銳小，曲線尖銳 0 大，曲線平坦大，曲線平坦出現(xiàn)馬鞍形雙峰出現(xiàn)馬鞍形雙峰 大到一定程度大到一定程度 01 ，為雙峰，為雙峰， 0=1 ，為兩者的分界線，為單峰中最平坦的情況。，為兩者的分界線，為單峰中最平坦的情況。 0 愈大，雙峰距離愈遠(yuǎn)，下凹愈嚴(yán)重。愈大，雙峰距離愈遠(yuǎn)，下凹愈嚴(yán)重。由于雙參差調(diào)諧在由于雙參差調(diào)諧在 f0 處失諧，故其在處失諧，故其在 f0 點(diǎn)的放大倍數(shù)要比調(diào)諧于同一頻率的兩級(jí)點(diǎn)的放大倍數(shù)要比調(diào)諧于同一頻率的兩級(jí)單

6、調(diào)諧放大倍數(shù)小。單調(diào)諧放大倍數(shù)小。 即：即：注意：注意：2o11KoofooK ）（調(diào)調(diào)諧諧于于同同一一總總）（參參差差失失諧諧總總2.2.三參差調(diào)諧放大器三參差調(diào)諧放大器 兩級(jí)工作于參差調(diào)諧的雙峰狀態(tài)，兩級(jí)工作于參差調(diào)諧的雙峰狀態(tài)，第第三級(jí)調(diào)諧于信號(hào)的中心頻率三級(jí)調(diào)諧于信號(hào)的中心頻率 f0 ，它們合它們合成的諧振曲線比較平坦，加寬了通頻帶。成的諧振曲線比較平坦，加寬了通頻帶。 由合成諧振曲線可見：利用三參差調(diào)諧由合成諧振曲線可見：利用三參差調(diào)諧電路，并適當(dāng)?shù)剡x擇每個(gè)回路的有載品質(zhì)電路，并適當(dāng)?shù)剡x擇每個(gè)回路的有載品質(zhì)因數(shù)因數(shù) QL 和和 0 ，就可以獲得雙參差調(diào)諧所不就可以獲得雙參差調(diào)諧所不能

7、得到的通頻帶。能得到的通頻帶。 三、松耦合雙調(diào)諧回路放大器三、松耦合雙調(diào)諧回路放大器 松耦合雙調(diào)諧電路松耦合雙調(diào)諧電路-指兩個(gè)單調(diào)諧回路之間指兩個(gè)單調(diào)諧回路之間有耦合，有耦合，兩個(gè)線圈離得很遠(yuǎn)兩個(gè)線圈離得很遠(yuǎn),靠互感靠互感耦合耦合。 1. 1. 耦合系數(shù)耦合系數(shù)kLMLLMk 21（取（取L=L1=L2） 2. 2. 廣義耦合系數(shù)或稱耦合因數(shù)廣義耦合系數(shù)或稱耦合因數(shù)LkQ 1 LkQ 1 LkQ 1 LkQ 為弱耦合為弱耦合 為過耦合為過耦合 為臨界耦合為臨界耦合 圖圖2-36 2-36 雙雙調(diào)諧回路放大器調(diào)諧回路放大器圖圖2-372-37雙調(diào)諧放大器的高頻等效電路雙調(diào)諧放大器的高頻等效電路圖

8、圖2-372-37雙調(diào)諧放大器的高頻等效電路雙調(diào)諧放大器的高頻等效電路 根據(jù)耦合回路的特性和電壓放大倍數(shù)的定義，根據(jù)耦合回路的特性和電壓放大倍數(shù)的定義， 可以推得可以推得 gynnUUKfeioV2142222)1 (2)1 (式中：式中： 02ffQL為廣義失諧量為廣義失諧量 當(dāng)初、次級(jí)回路都調(diào)到諧振時(shí)當(dāng)初、次級(jí)回路都調(diào)到諧振時(shí), =0 ，這時(shí)，這時(shí)， 放大倍數(shù)為放大倍數(shù)為gynnKfeV21201 在臨界耦合時(shí)，在臨界耦合時(shí)， ，放大器達(dá)到匹配狀，放大器達(dá)到匹配狀態(tài)。放大倍數(shù)為最大：態(tài)。放大倍數(shù)為最大：1gynnKfeV221max0222242222max04)1 (2)1 (2)1 (

9、2VVKK雙調(diào)諧放大器的諧振曲線表達(dá)式為：雙調(diào)諧放大器的諧振曲線表達(dá)式為： 1=1f0f圖圖2-38 2-38 雙調(diào)諧放大器不同耦合程雙調(diào)諧放大器不同耦合程 度時(shí)的諧振曲線度時(shí)的諧振曲線2.7 2.7 高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性高頻調(diào)諧放大器的穩(wěn)定性 晶體管內(nèi)部存在著反向輸入導(dǎo)納，考慮晶體管內(nèi)部存在著反向輸入導(dǎo)納，考慮 yre 后，放大后，放大器輸入導(dǎo)納和輸出導(dǎo)納的數(shù)值會(huì)對(duì)放大器的調(diào)試及對(duì)器輸入導(dǎo)納和輸出導(dǎo)納的數(shù)值會(huì)對(duì)放大器的調(diào)試及對(duì)放大器的工作穩(wěn)定性有很大的影響。放大器的工作穩(wěn)定性有很大的影響。 一、晶體管內(nèi)部反饋的有害影響一、晶體管內(nèi)部反饋的有害影響 1 1放大器調(diào)試?yán)щy放大器調(diào)試?yán)щy 放大器

10、的輸入導(dǎo)納放大器的輸入導(dǎo)納 (2-111)(2-111) 放大器的輸出導(dǎo)納放大器的輸出導(dǎo)納 (2-112)(2-112) 由于由于 yre 的存在，放大器的輸入和輸出導(dǎo)納，分別與的存在，放大器的輸入和輸出導(dǎo)納，分別與負(fù)載及信號(hào)源有關(guān)。負(fù)載及信號(hào)源有關(guān)。 LoerefeiebbiYyyyyUIYsierefeoeoYyyyyY 圖圖2-39 2-39 計(jì)算放大器輸入導(dǎo)納的等效電路計(jì)算放大器輸入導(dǎo)納的等效電路圖圖2-40 2-40 放大器的輸入等效電路放大器的輸入等效電路(a) (a) 計(jì)算放大器輸出導(dǎo)納的等效電路計(jì)算放大器輸出導(dǎo)納的等效電路 (b) (b) 放大器的輸出等效電路放大器的輸出等效電

11、路圖圖2-412-41放大器的輸出電路放大器的輸出電路圖圖2-412-41圖圖2-412-412. 2. 放大器工作不穩(wěn)定放大器工作不穩(wěn)定 因?yàn)榉糯蠛蟮妮敵鲭妷阂驗(yàn)榉糯蠛蟮妮敵鲭妷篣o 通過反向傳輸通過反向傳輸導(dǎo)納導(dǎo)納 yre ，把一部分信號(hào)反饋到輸入端，把一部分信號(hào)反饋到輸入端，由晶體管加以放大，再通過由晶體管加以放大，再通過 yre 反饋到輸反饋到輸入端，如此循環(huán)不止。入端，如此循環(huán)不止。在條件合適時(shí)，放在條件合適時(shí)，放大器甚至不需要外加信號(hào)，也能夠產(chǎn)生正大器甚至不需要外加信號(hào)，也能夠產(chǎn)生正弦或其它波形的振蕩，使放大器工作不穩(wěn)弦或其它波形的振蕩，使放大器工作不穩(wěn)定。定。內(nèi)部反饋對(duì)放大器頻率

12、特性的影響內(nèi)部反饋對(duì)放大器頻率特性的影響 由于內(nèi)部反饋隨頻率而不同，由于內(nèi)部反饋隨頻率而不同，它對(duì)于某它對(duì)于某些頻率可能是正反饋，而對(duì)另一些頻率些頻率可能是正反饋，而對(duì)另一些頻率則是負(fù)反饋，則是負(fù)反饋，反饋的強(qiáng)弱也不完全相等，反饋的強(qiáng)弱也不完全相等，這樣，某一頻率的信號(hào)將得到加強(qiáng)，輸這樣，某一頻率的信號(hào)將得到加強(qiáng)，輸出增大，而某些頻率的信號(hào)分量可能受出增大，而某些頻率的信號(hào)分量可能受到削弱，輸出減小，到削弱，輸出減小，其結(jié)果是使放大器其結(jié)果是使放大器的頻率特性受到影響，通頻帶和選擇性的頻率特性受到影響，通頻帶和選擇性有所改變，有所改變，如圖如圖2-422-42所示，這是我們不所示，這是我們不都

13、希望的。都希望的。二、解決晶體管內(nèi)部反饋的方法二、解決晶體管內(nèi)部反饋的方法 1 1中和法中和法 在放大器的線路中插入一個(gè)外加的反饋在放大器的線路中插入一個(gè)外加的反饋電路來抵消內(nèi)部反饋的影響，稱為中和。電路來抵消內(nèi)部反饋的影響，稱為中和。這相當(dāng)減小了晶體管的這相當(dāng)減小了晶體管的 yre ，放大器可以穩(wěn)，放大器可以穩(wěn)定地工作。定地工作。 中和法對(duì)增益沒有影響，中和法對(duì)增益沒有影響，該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是增該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是增益高，益高，因?yàn)樗皇强繝奚鲆鎭慝@取穩(wěn)定性的。因?yàn)樗皇强繝奚鲆鎭慝@取穩(wěn)定性的。但中和法的缺點(diǎn)也是突出的，它不能在一個(gè)頻段但中和法的缺點(diǎn)也是突出的，它不能在一個(gè)頻段滿足實(shí)際需要

14、，實(shí)際電路中滿足實(shí)際需要，實(shí)際電路中只能在一個(gè)頻率點(diǎn)起只能在一個(gè)頻率點(diǎn)起到中和作用。到中和作用。此外，由于晶體管集電極至基極的此外，由于晶體管集電極至基極的內(nèi)部反饋電路并不是一個(gè)純電容，而是具有一定內(nèi)部反饋電路并不是一個(gè)純電容，而是具有一定的電阻分量，所以中和電路也應(yīng)是電阻和電容構(gòu)的電阻分量，所以中和電路也應(yīng)是電阻和電容構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，這使設(shè)計(jì)和調(diào)整都比較麻煩。目前，成的網(wǎng)絡(luò)，這使設(shè)計(jì)和調(diào)整都比較麻煩。目前，僅在收音機(jī)中采用這種辦法，而一些要求較高的僅在收音機(jī)中采用這種辦法，而一些要求較高的通信設(shè)備大多不再用中和電路。通信設(shè)備大多不再用中和電路。圖圖2-43 2-43 中和原理中和原理 圖圖2-4

15、4 2-44 放大器的中和放大器的中和2 2失配法失配法 失配是指信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗失配是指信號(hào)源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；晶體管輸出端的負(fù)載阻抗不與本級(jí)匹配；晶體管輸出端的負(fù)載阻抗不與本級(jí)晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管的輸出阻抗匹配。 失配法從物理概念上講，當(dāng)負(fù)載導(dǎo)納失配法從物理概念上講，當(dāng)負(fù)載導(dǎo)納 很大時(shí)，輸出電路嚴(yán)重失配，輸出電壓相很大時(shí)，輸出電路嚴(yán)重失配，輸出電壓相應(yīng)減小，反饋到輸入端的信號(hào)就大大減弱，應(yīng)減小，反饋到輸入端的信號(hào)就大大減弱，對(duì)輸入電路的影響也隨之減小。失真越嚴(yán)對(duì)輸入電路的影響也隨之減小。失真越嚴(yán)重，輸出電路對(duì)輸入電路的反作用就越小，重，輸出電路對(duì)輸入電路的反作

16、用就越小，放大器基本上可以看作單向化。所以放大器基本上可以看作單向化。所以失配失配法對(duì)增益有影響。法對(duì)增益有影響。LY 用失配法實(shí)現(xiàn)晶體管單向化常用的辦法是采用失配法實(shí)現(xiàn)晶體管單向化常用的辦法是采用用共射共基級(jí)聯(lián)電路組成的調(diào)諧放大器，共射共基級(jí)聯(lián)電路組成的調(diào)諧放大器，其穩(wěn)定性較高，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，得到了其穩(wěn)定性較高，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單，得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。用兩只晶體管按共發(fā)射極共用兩只晶體管按共發(fā)射極共基極的方式級(jí)聯(lián)，把它們做成一個(gè)復(fù)合管。基極的方式級(jí)聯(lián)，把它們做成一個(gè)復(fù)合管。我們知道，在級(jí)聯(lián)放大器中，我們知道，在級(jí)聯(lián)放大器中，后一級(jí)放大器后一級(jí)放大器的輸入導(dǎo)納是前一級(jí)放大器的負(fù)載，

17、而前一的輸入導(dǎo)納是前一級(jí)放大器的負(fù)載，而前一級(jí)放大器則是后一級(jí)的信號(hào)源，它的輸出導(dǎo)級(jí)放大器則是后一級(jí)的信號(hào)源，它的輸出導(dǎo)納就是信號(hào)源的內(nèi)導(dǎo)納。晶體管按共基極方納就是信號(hào)源的內(nèi)導(dǎo)納。晶體管按共基極方式聯(lián)接時(shí)，輸入導(dǎo)納較大，這就等于第一級(jí)式聯(lián)接時(shí)，輸入導(dǎo)納較大，這就等于第一級(jí)晶體管的晶體管的負(fù)載導(dǎo)納負(fù)載導(dǎo)納 YL 很大，很大， 因此，因此，復(fù)合管的輸入導(dǎo)納復(fù)合管的輸入導(dǎo)納 ，這使這使共射管共射管V1 工作在失配狀態(tài)。工作在失配狀態(tài)。同理，按共發(fā)同理，按共發(fā)射聯(lián)接的第一級(jí)晶體管射聯(lián)接的第一級(jí)晶體管V1 的輸出導(dǎo)納的輸出導(dǎo)納 yoe 較較小，對(duì)于小，對(duì)于 V2 來說，來說，V1 的輸出導(dǎo)納就是它的輸出

18、導(dǎo)納就是它的信源內(nèi)電導(dǎo)的信源內(nèi)電導(dǎo)YS ，YS 小，小，V2 這一級(jí)的輸出這一級(jí)的輸出導(dǎo)納導(dǎo)納 Yo 就只和共基極晶體管就只和共基極晶體管 V2 本身參量本身參量有關(guān)，而不受它的輸入電路的影響有關(guān)，而不受它的輸入電路的影響 。 ieiyY 圖圖2-45 2-45 共發(fā)射極共基極級(jí)聯(lián)的復(fù)合管共發(fā)射極共基極級(jí)聯(lián)的復(fù)合管2.8 2.8 集中選頻小信號(hào)調(diào)諧放大器集中選頻小信號(hào)調(diào)諧放大器 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，窄帶信號(hào)的放大越隨著電子技術(shù)的發(fā)展，窄帶信號(hào)的放大越來越多地采用集中濾波與集中放大相結(jié)合來越多地采用集中濾波與集中放大相結(jié)合的高頻放大器。的高頻放大器。在集中選頻放大器中，放在集中選頻放大器中，放大

19、作用是由寬帶高增益放大器來完成，多大作用是由寬帶高增益放大器來完成，多采用高頻線性集成放大電路，而選頻作用采用高頻線性集成放大電路，而選頻作用則由專門的選頻濾波器來完成。則由專門的選頻濾波器來完成。 其主要優(yōu)點(diǎn)為：其主要優(yōu)點(diǎn)為：（1 1）電路簡單，調(diào)整方便。）電路簡單，調(diào)整方便。（2 2）性能穩(wěn)定。）性能穩(wěn)定。（3 3）易于大規(guī)模生產(chǎn)、成本低。）易于大規(guī)模生產(chǎn)、成本低。 前前 置置放大器放大器 集集 中中濾波器濾波器 寬寬 帶帶放大器放大器圖圖2-46 2-46 集中選頻放大器的組成框圖集中選頻放大器的組成框圖 圖中，集中濾波器放在寬帶集成放大器的前面，圖中，集中濾波器放在寬帶集成放大器的前面

20、，且增加一個(gè)前置放大器。且增加一個(gè)前置放大器。這種方案的特點(diǎn)是：當(dāng)這種方案的特點(diǎn)是：當(dāng)所需放大信號(hào)的頻帶以外有強(qiáng)的干擾信號(hào)時(shí)，不所需放大信號(hào)的頻帶以外有強(qiáng)的干擾信號(hào)時(shí)，不會(huì)直接進(jìn)入集中放大器，避免此干擾信號(hào)因放大會(huì)直接進(jìn)入集中放大器，避免此干擾信號(hào)因放大器的非線性而產(chǎn)生新的干擾。器的非線性而產(chǎn)生新的干擾。前置放大器是一種前置放大器是一種低噪聲放大器，可以補(bǔ)償后面的集中濾波器的衰低噪聲放大器，可以補(bǔ)償后面的集中濾波器的衰減，提高整個(gè)放大器的噪聲性能。減，提高整個(gè)放大器的噪聲性能。 集中寬帶放大器一般由多級(jí)差動(dòng)集成放大器構(gòu)成集中寬帶放大器一般由多級(jí)差動(dòng)集成放大器構(gòu)成集中選頻器的任務(wù)是選頻，要求在滿

21、足通頻帶指集中選頻器的任務(wù)是選頻，要求在滿足通頻帶指標(biāo)的同時(shí)，矩形系數(shù)要好。標(biāo)的同時(shí)，矩形系數(shù)要好。其主要類型有集中其主要類型有集中LC濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲濾波器、石英晶體濾波器、陶瓷濾波器和聲表面波濾波器等。表面波濾波器等。 聲表面波濾波器聲表面波濾波器 目前應(yīng)用最廣泛的集中選頻器是聲表面波目前應(yīng)用最廣泛的集中選頻器是聲表面波濾波器。濾波器。 （Surface Acoustic Wave FilterSAWF）它是一種對(duì)頻率具有選它是一種對(duì)頻率具有選擇作用的無源器件。它是利用某些晶體的擇作用的無源器件。它是利用某些晶體的壓電效應(yīng)和表面波傳播的物理特性制成的壓電效應(yīng)和表面波傳

22、播的物理特性制成的新型電新型電聲換能器件。聲換能器件。所謂聲表面波，就所謂聲表面波，就是沿固體介質(zhì)表面?zhèn)鞑デ艺穹S深入介質(zhì)是沿固體介質(zhì)表面?zhèn)鞑デ艺穹S深入介質(zhì)的距離增加而迅速減弱的彈性波。的距離增加而迅速減弱的彈性波。 聲表面波濾波器自聲表面波濾波器自2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代中期問世年代中期問世以來發(fā)展非常迅速，它具有體積小、重量以來發(fā)展非常迅速，它具有體積小、重量輕、不需要調(diào)整、中心頻率可做得很高、輕、不需要調(diào)整、中心頻率可做得很高、相對(duì)帶寬較寬和矩形系數(shù)較理想等特點(diǎn)。相對(duì)帶寬較寬和矩形系數(shù)較理想等特點(diǎn)。 SAWFSAWF是以壓電材料（如鈮酸鋰和石英）做是以壓電材料（如鈮酸鋰和石英）做基

23、片基片( (襯底襯底) )，由輸入、輸出叉指換能器、，由輸入、輸出叉指換能器、傳輸介質(zhì)和吸聲材料四個(gè)部分組成。傳輸介質(zhì)和吸聲材料四個(gè)部分組成。 圖圖2-492-49（a a）為）為SAWFSAWF的基本結(jié)構(gòu)示意圖。在的基本結(jié)構(gòu)示意圖。在經(jīng)過表面拋光的壓電材料襯底上，蒸發(fā)一經(jīng)過表面拋光的壓電材料襯底上，蒸發(fā)一層金屬（如鋁）導(dǎo)電膜，然后利用一般的層金屬（如鋁）導(dǎo)電膜，然后利用一般的光刻工藝則可以制作兩個(gè)叉指換能器，其光刻工藝則可以制作兩個(gè)叉指換能器，其中一個(gè)用作發(fā)射，另一個(gè)用作接收。中一個(gè)用作發(fā)射，另一個(gè)用作接收。 叉指換能器電極具有換能作用，輸入叉指換能器電極具有換能作用，輸入( (發(fā)射發(fā)射)

24、) 換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波，而輸出換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波，而輸出( (接收接收) )換能器在是將聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。換能器在是將聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。換能器換能器邊緣的吸聲材料，主要是為了吸收反射信邊緣的吸聲材料，主要是為了吸收反射信號(hào)。號(hào)。圖圖2-492-49 (a) (a) 聲表面波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖聲表面波濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖 高頻電信號(hào)加至輸入叉指換能器電極，壓電基板高頻電信號(hào)加至輸入叉指換能器電極，壓電基板材料表面就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并同時(shí)激發(fā)出聲表面波。材料表面就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并同時(shí)激發(fā)出聲表面波。聲表面波沿基片表面即垂直于換能器電極軸向的聲表面波沿基片表面即垂直于換能器電極軸向的兩個(gè)方向傳播，兩

25、個(gè)方向傳播，向左傳播的聲表面波被涂于基片向左傳播的聲表面波被涂于基片左端的吸收材料所吸收，左端的吸收材料所吸收，向右傳播的聲表面波被向右傳播的聲表面波被接收叉指換能器檢測，接收叉指換能器檢測，通過壓電效應(yīng)的作用轉(zhuǎn)換通過壓電效應(yīng)的作用轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并傳給負(fù)載。成電信號(hào)，并傳給負(fù)載。 當(dāng)加入輸入叉指換能器的電信號(hào)與其對(duì)應(yīng)的聲表當(dāng)加入輸入叉指換能器的電信號(hào)與其對(duì)應(yīng)的聲表面波的頻率相同或相近時(shí)，由輸入叉指換能器面波的頻率相同或相近時(shí)，由輸入叉指換能器 激起較大幅度的聲表面波，同樣，當(dāng)傳播到激起較大幅度的聲表面波，同樣，當(dāng)傳播到輸出叉指換能器聲表面波的頻率與輸出叉輸出叉指換能器聲表面波的頻率與輸出叉指的

26、固有頻率相同或相近時(shí)，則在輸出叉指的固有頻率相同或相近時(shí)，則在輸出叉指上激起幅度較大的電振蕩，由此可以實(shí)指上激起幅度較大的電振蕩，由此可以實(shí)現(xiàn)選頻的作用。現(xiàn)選頻的作用。 在諧振時(shí)，在諧振時(shí)， 叉指換能器的等效電路可用電叉指換能器的等效電路可用電容容C C和電阻和電阻R R并聯(lián)組成的等效電路來表示。并聯(lián)組成的等效電路來表示。如圖如圖2-492-49（b b）所示。）所示。電阻電阻R R為輻射電阻，為輻射電阻，其中的功率消耗相當(dāng)于轉(zhuǎn)換為聲能的功率。其中的功率消耗相當(dāng)于轉(zhuǎn)換為聲能的功率。 (b) (b) 等效電路等效電路(c) (c) 電路符號(hào)電路符號(hào)圖圖2-49 2-49 聲表面波濾波器的等效電路

27、及電路符號(hào)聲表面波濾波器的等效電路及電路符號(hào)圖圖2-50 2-50 叉指換能器頻率特性叉指換能器頻率特性 概括起來，叉指換能器有以下主要特性：概括起來，叉指換能器有以下主要特性：（1 1）頻率特性遵循規(guī)律變化，主峰寬度為）頻率特性遵循規(guī)律變化，主峰寬度為2/N2/N，3dB3dB相對(duì)帶寬約為相對(duì)帶寬約為1/N1/N。（2 2）叉指換能器激勵(lì)強(qiáng)度與叉指（周期段）數(shù)）叉指換能器激勵(lì)強(qiáng)度與叉指（周期段）數(shù)（N N）的平方成正比；）的平方成正比；（3 3）叉指換能器的指條寬度決定工作頻率。指條）叉指換能器的指條寬度決定工作頻率。指條愈窄，頻率愈高；愈窄，頻率愈高；（4 4）叉指換能器的特性與叉指條的結(jié)

28、構(gòu)與尺寸密）叉指換能器的特性與叉指條的結(jié)構(gòu)與尺寸密切相關(guān)。因此，設(shè)計(jì)自由度大，靈活性與適應(yīng)性切相關(guān)。因此，設(shè)計(jì)自由度大，靈活性與適應(yīng)性強(qiáng)；強(qiáng)；（5 5）叉指換能器在小信號(hào)下是線性器件，其）叉指換能器在小信號(hào)下是線性器件，其發(fā)射與接收特性是相同的，滿足互易定理。發(fā)射與接收特性是相同的，滿足互易定理。 基于以上特點(diǎn)，基于以上特點(diǎn)，聲表面波濾波器在通信、聲表面波濾波器在通信、電視、衛(wèi)星和宇航領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。電視、衛(wèi)星和宇航領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。電視接收機(jī)的圖像中頻濾波器，便應(yīng)用了電視接收機(jī)的圖像中頻濾波器，便應(yīng)用了聲表面波濾波器。圖聲表面波濾波器。圖2-51(a) 2-51(a) 給出了用于給出了用于電視機(jī)中放電路的聲表面波濾波器實(shí)用電電視機(jī)中放電路的聲表面波濾波器實(shí)用電路，圖路，圖2-51(b)2-51(b)是該電路的中頻放大器的幅是該電路的中頻放大器的幅頻特性，它是由頻特性，它是由SAWFSAWF來實(shí)現(xiàn)的。來實(shí)現(xiàn)的。 晶體管晶體管V 是中頻前置放大器，以補(bǔ)償聲表面波中頻濾波器的插入是中頻前置放大器，以補(bǔ)償聲表面波中頻濾波器的插入損耗。損耗。經(jīng)過經(jīng)過SAWFSAWF中頻濾波以后的圖像中頻（中頻濾波以后的圖像中頻（PIFPIF）信號(hào)輸入到集）信號(hào)輸入到集成中放電路中，成中