鲜为人知的中放增益计算

zzfjct

对于晶体管收音机中放增益的计算方法，许多爱好者和普及读物都与低频增益混为一谈，即Kp=10lg(β^2*RL/Rbx)，公式含义是功率增益与β值平方、负载阻抗RL成正比，与输入阻抗Rbx成反比。β值是影响低频增益的关键参数。
正确的中放增益计算方法为：
1，Kp=10lg（Yfe/4*Yre）—南京（熊猫）无线电厂提供。
2，Kp=10lg（2∣Yfe∣/4ωCc）—北京（牡丹）无线电厂提供。
上述公式中，Yfe为正向传输导纳，即集电极电流与基极电压之比，可以理解为放大能力，与功率增益成正比。Yfe=Ic（ma）/26（mv），单位为S，常用mS、μS。S为电导单位，读作“西门子”。
Yre为反向传输导纳，即集电极电压与基极电流之比，可以理解为负反馈能力，与功率增益成反比，一般高频小功率管Yre=3~6μS。
Cc为集电极电容，也有称为Coe的，同样与功率增益成反比，一般高频小功率管Cc约2~4PF，硅管较小。
由上述公式可知，中放增益与集电极电流成正比，这也证实了自动增益控制是利用集电极电流变化来实现增益控制的原理（集电极电流变化5倍就可以实现增益变化14db的要求）。β值、RL、Rbx不再是影响功率增益的参数。
Yre和Cc都会降低中放增益，信号频率也与功率增益成反比，这些都是中频增益不同于音频增益的根本原因。硅管的Cc很小，这也是硅管中放增益较高容易发生自激的主要原因。
上述参数都可从晶体管手册或其它资料中获取，计算具有可行性。
下面的表能提供所有的计算参数，供参考。
有不明白之处欢迎回帖讨论，有帖必回。

MF35_

岑蓉络阳 发表于 2024-6-6 23:12
楼主是否忽略了很重要的一个方面，即中放级晶体管的交流负载，也就是中频变压器初级的等效阻抗。在收音机或 ...

楼主说的没错，晶体管在高频时的功率增益Kp，基本不随负载阻抗而变化（负载阻抗在一定范围内时），这个特点是由于Coe的反馈作用导致的，不能按照低频下的算法，所以南京和北京无线电厂给出的计算公式中没有RL这一项

很多高频应用的三极管或场管，都会给出某个测试频率下的Kp，但并没有说明得出此Kp的负载阻抗，因为基本不影响，一晶体管给出Kp的更多（hFE参数在高频是没用的），场管给出跨导（也就是Yfe）的更多

乙猪

一本通书不能用到老，离开前提条件谈计算似乎意义不大。

aaa555000

xinjun5557 发表于 2024-6-8 17:17
我对理论计算和推演一窍不通，看到这些计算公式就头大。虽说折腾收音机这档子事，有理论知识支撑来指导实践 ...

三极管放大倍数hef高，也不是坏事，hef高的输入阻抗高，对前级的要求低，对选频器的阻抗和Q影响小，相应提高了传输效率。当然，带宽会窄，音色有影响，但好处又是提高了选择性，音色也用其他的方法来弥补。三极管放大倍数hef高的，就如同一匹烈马，能不能骑，就看骑手的喜好了。

siyin

说实话，怎么计算的理论知识对业余玩收音机意义不大，业余玩机只要有个方向性的指导就行了，比如，一中放、二中放的晶体管应该怎么选用。需不需要区别使用？放大倍数有没有要求、90系列的晶体管好还是以前的3GD201系列的好？需要的是这些实际知识。希望会计算的坛友能导出使用原则，谢谢！

第尾才子

真的不明？

冰岛

楼主列出的公式，应该是传说的“Y参数”计算公式，用于工作频率较高的高频电路计算比较准确。不过，高频放大电路的增益并不是与β、Rl等参数无关，高频放大电路的实际增益，总是小于βRl/Ri的。
对于中频频率37M的电视机图像中放、6.5M电视机伴音中放、10.7M调频收音机中放来说，比较适合用Y参数计算，但对于工作频率连0.5M都不到的调幅收音机中放来说，用h参数计算也不是不可以。表示三极管高频性能的常用参数有“截止频率”、“特征频率”，现代型号三极管厂家给出的大多是特征频率与集电极电流的对应曲线，当选定三极管型号并确定其工作电流，就可以从手册给出的曲线图获取特征频率值；特征频率是交流电流放大倍数下降到1的频率，截止频率是交流电流放大倍数下降到其直流电流放大倍数70%的频率，并且有特征频率等于截止频率与直流放大倍数乘积的换算式，根据直流放大倍数和特征频率，可以很方便地计算出截止频率；当三极管在电路中的工作频率高于其截止频率、低于特征频率，三极管的交流电流放大倍数就等于特征频率除以信号频率所得的商，用这个交流放大倍数替换掉直流放大倍数β，同样可以准确计算出放大电路的高频增益；当电路的工作频率低于三极管的截止频率（比如说调幅收音机中放），直接用直流放大倍数、负载阻抗和输入阻抗（26mV/Ib）计算交流放大倍数，理论上偏差小于3分贝，这种精度对于业余玩家来说不是不可以。

girlexplorer

老衲特不喜欢y参数计算、特不喜欢h参数计算。
老衲喜欢很简单的混合pai参数计算。

书本上，好像都喜欢y、h，要学那么多，哪有那么多精力？要是老衲编书，y、h通通的废弃，只保留混合pai。

现代很多三极管，9014、9018，只标一个放大倍数、特征频率、输出电容，其它都不标。标这几个参数也就够了。y参数、h参数通通的无法计算。只能用pai参数计算，也只需pai参数。

那两个厂家公式，老衲以前没看到过，查了半天，还真有，这两个公式很出乎老衲的意料。
老衲原以为，对于100MHz的调频放大，或需考虑Yre反向传输、Coe电容；对于0.5MHz的中频，不需要考虑。

到底要不要考虑，那两个公式是否适用于中放计算，老衲也不知道，是真的不知道。中放计算是三极管加抽头变压器计算，y参数计算太复杂了。
相信全网、所有教材上都没有同时考虑Yre和变压器抽头的中放计算过程。这个不是人能算出来的，只能通过multisim计算。

shiuyipyuen

岑蓉络阳 发表于 2024-6-6 23:12
楼主是否忽略了很重要的一个方面，即中放级晶体管的交流负载，也就是中频变压器初级的等效阻抗。在收音机或 ...

并且;中放级晶体管的交流负载,对中放的增益的关系是非线牲的,负载阻抗越高,影响越大,

当阻抗(不是图表上的,而是实际在用商业电路.或业余者DIY的成功电路),很低时,影响变得很微,

微得让玩探讨业余DIY者失望

zzfjct

岑蓉络阳 发表于 2024-6-6 23:12
楼主是否忽略了很重要的一个方面，即中放级晶体管的交流负载，也就是中频变压器初级的等效阻抗。在收音机或 ...

经典文献是不可能忽略阻抗的，毕竟音频增益就是用阻抗计算的。
Yre实际是一个复合参数，负载阻抗越大，Yre的回输（反馈）作用越大，抵消阻抗增加带来的增益。
Yre与频率成正比，知道某个频率的Yre后不同频率的Yre可以推算。465KHz时的Yre与10.7MHz时的Yre相差20多倍，Yfe则基本不变，所以频率越高，增益越低。。

zzfjct

冰岛 发表于 2024-6-6 22:43
楼主列出的公式，应该是传说的“Y参数”计算公式，用于工作频率较高的高频电路计算比较准确。不过，高频放 ...

不是传说，是经典。
麻烦你提供个偏差小于3db的计算公式开开眼界。

zzfjct

girlexplorer 发表于 2024-6-7 01:20
老衲特不喜欢y参数计算、特不喜欢h参数计算。
老衲喜欢很简单的混合pai参数计算。

只要有Coe电容参数就可以了。
Kp=10lg（2∣Yfe∣/4ωCc），Yfe=Ic/26，ω=2π*465KHz，Cc=Coe，如此简单，还要啥自行车？

w6955

zzfjct 发表于 2024-6-7 09:18
不是传说，是经典。
麻烦你提供个偏差小于3db的计算公式开开眼界。

我计算过多次，实验没有准确的，以后什么都不计算了。要想准确模型就要到家。

girlexplorer

zzfjct 发表于 2024-6-7 09:26
只要有Coe电容参数就可以了。
Kp=10lg（2∣Yfe∣/4ωCc），Yfe=Ic/26，ω=2π*465KHz，Cc=Coe，如此简 ...

2SC2669 这个三极管的型号和资料都非常好。

zzfjct

siyin 发表于 2024-6-7 10:42
说实话，怎么计算的理论知识对业余玩收音机意义不大，业余玩机只要有个方向性的指导就行了，比如，一中放、 ...

你的意见很中肯！
普及收音机中放电路增益计算方法及相关参数来源的目的是：
1，纠正普遍认为的β值、负载阻抗和输入阻抗决定中频增益的错误认识，明确β值高的管子不可能提高中放增益。
2，提高中放增益的合理途径是增加中放管静态电流，反之亦然。
3，β值太高的管子虽然不能提高中频增益，但过高的输入阻抗会提高前级负载阻抗、Q值，降低通频带，劣化频率响应。这也是大多数硅管机音质不良的主要原因。
不建议收音机电路采用β≥100的硅管，包括中放和低放电路。

zzfjct

girlexplorer 发表于 2024-6-7 11:19
2SC2669 这个三极管的型号和资料都非常好。

你有兴趣全发给你，虽然是英文的，不影响我们看懂。
高频管2SC2669参数.pdf (315.07 KB, 下载次数: 78)

2024-6-7 11:24 上传

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