【正文】 封面 西藏 阿里 荒漠 返回 引言 本頁完 引言 參量放大器的突出優(yōu)點是噪聲系數(shù)很低。它沒有器件所引起的散粒噪聲和分配噪聲，只有回路電阻所引起的噪聲。因此在常溫工作時，噪聲系數(shù)約為 2~3dB。 參量放大器的應(yīng)用范圍很廣 。 目前在分米波波段直至 3cm的波段范圍內(nèi) （ 頻率約 1GHz到 10GHz） 均采用 。 由于它具有噪聲系數(shù)小的優(yōu)點 ， 它一方而向更高頻率的應(yīng)用方向發(fā)展；另一方面 ， 頻率低于 30MHz的波段 ， 也已開始應(yīng)用 。 返回 參量放大器的功率增益約為 20dB。 其功率增益在很大程度上與泵源有關(guān) ， 要求泵源的輸出功率與頻率都很穩(wěn)定 。 本 節(jié) 學(xué) 習(xí) 要 點 和 要 求 了解變?nèi)荻O管的非線性特性 理解參量放大的物理過程及放大必備條件 掌握分析非線性電抗元件中能量關(guān)系的方法 返回 主頁 參量放大器主頁 使用說明：要學(xué)習(xí)哪部分內(nèi)容，只需把鼠標(biāo)移到相應(yīng)的目錄上單擊鼠標(biāo)左鍵即可，按空格鍵或鼠標(biāo)左鍵進(jìn)入下一頁。 結(jié)束 變 容 二 極 管 的 非 線 性 特 性 非線性電抗元件中的能量關(guān)系 參 量 放 大 的 物 理 過 程 西藏 阿里 荒漠中的村莊 返回 一、變?nèi)荻O管的非線性特性 特性曲線 一、變?nèi)荻O管的非線性特性 參 量 放 大 器 VD— PN結(jié)的勢壘電壓，很小 變?nèi)荻O管結(jié)電容 Cj與反向偏置電壓 |vR|的關(guān)系 二極管有極間電容，極間電容的大小隨外加電壓的變化而變化，利用這個特性專門制造出利用極間電容的二極管。 變?nèi)荻O管使用時是反向連接的。反向電壓越大，二極管的電容量越小。 繼續(xù) 本頁完 Cj=—— dq dv =———— Cj0 不同 γ值的變?nèi)荻O管 Cj=f(vR)曲線 0 vR/V 14 12 10 8 6 4 2 Cj/pF 20 40 60 80 (1+—— )γ |vR| VD Cj0— vR=0時的結(jié)電容 (最大 ) γ— 系數(shù)，與摻雜濃度和 PN 結(jié)構(gòu)造有關(guān) 不同的 γ系數(shù)，二極管的極間電容與反向電壓的關(guān)系是不同的。 γ=1/3 γ=1/2 γ= 在實際應(yīng)用中，有 |vR|VD ，所以下式可改寫 討論變?nèi)荻O管非線性特性作用 一、變?nèi)荻O管的非線性特性 參 量 放 大 器 VD— PN結(jié)的勢壘電壓，很小 變?nèi)荻O管所呈現(xiàn)的非線性電容特性，在本質(zhì)上反映了電壓與其感應(yīng)電荷的非線性關(guān)系。正是這種關(guān)系，才使得放大、倍頻、混頻等功能得以實現(xiàn)。 繼續(xù) 本頁完 Cj=—— dq dv ≈k|vR|γ=f(vR) 不同 γ值的變?nèi)荻O管 Cj=f(vR)曲線 0 vR/V 14 12 10 8 6 4 2 Cj/pF 20 40 60 80 Cj0— vR=0時的結(jié)電容 (最大 ) P N 變?nèi)荻O管符號 變?nèi)荻O管結(jié)電容 Cj與反向偏置電壓 |vR|的關(guān)系 γ=1/3 γ=1/2 γ= γ— 系數(shù)，與摻雜濃度和 PN 結(jié)構(gòu)造有關(guān) 在實際應(yīng)用中，有 |vR|VD ，所以下式可改寫 ?變?nèi)荻O管的非線性特性 特性曲線結(jié)束頁 一、變?nèi)荻O管的非線性特性 參 量 放 大 器 VD— PN結(jié)的勢壘電壓，很小 變?nèi)荻O管所呈現(xiàn)的非線性電容特性，在本質(zhì)上反映了電壓與其感應(yīng)電荷的非線性關(guān)系。正是這種關(guān)系，才使得放大、倍頻、混頻等功能得以實現(xiàn)。 繼續(xù) 本頁完 Cj=—— dq dv ≈k|vR|γ=f(vR) 不同 γ值的變?nèi)荻O管 Cj=f(vR)曲線 0 vR/V 14 12 10 8 6 4 2 Cj/pF 20 40 60 80 Cj0— vR=0時的結(jié)電容 (最大 ) P N 變?nèi)荻O管符號 變?nèi)荻O管結(jié)電容 Cj與反向偏置電壓 |vR|的關(guān)系 本內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束 ， 單擊 繼續(xù) ， 繼續(xù)學(xué)習(xí) 《 參量放大的物理過程 》 內(nèi)容；單擊 返回 ， 返回學(xué)習(xí)主頁 。 返回 繼續(xù) γ=1/3 γ=1/2 γ= γ— 系數(shù)，與摻雜濃度和 PN 結(jié)構(gòu)造有關(guān) 二、參量放大的物理過程 二、參量放大的物理過程 參 量 放 大 器 繼續(xù) 本頁完 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 + vs L C(t) vC + + + d d+Δd Cmax Cmin 需放大的信號源。 參量激勵串聯(lián)回路 極板距可變電容器(即容量可變電容器 )，變?nèi)荻O管的模型。 變?nèi)荻O管能使高頻信號得到放大，其原理為變?nèi)荻O管的容量能產(chǎn)生非線性變化，但其變化須符合特定的規(guī)律。本內(nèi)容即討論這個規(guī)律。 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 二、參量放大的物理過程 參 量 放 大 器 繼續(xù) 本頁完 q=CvC 這時電容器儲存的能量 W為 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 + vs L C(t) vC + + + d d+Δd 需放大的信號源。 + + q d Cmax 參量激勵串聯(lián)回路 電容充電后極板帶一定電荷。 W=— qvC 1 2 vC=q/C 平板電容器的電容量 C為 = — q2 2C =— Cv2C 1 2 或 C= —— εA d W= —— 2εA q2d vC= —— εA qd 以下推導(dǎo)電容器電容變化時儲能特點及電容器上電壓變化的物理過程，首先推導(dǎo)出電容器上能量、電壓與板間距離的關(guān)系。 二、參量放大的物理過程 參 量 放 大 器 繼續(xù) 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 + vs L C(t) vC + + + d 需放大的信號源。 + + q d Cmax 參量激勵串聯(lián)回路 d+Δd C= —— εA d W= —— 2εA q2d vC= —— εA qd 突然拉開兩塊極板 二、參量放大的物理過程 參 量 放 大 器 繼續(xù) 本頁完 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 + vs L C(t) vC + + + d 需放大的信號源。 + + q d Cmax 參量激勵串聯(lián)回路 q + + Cmin d+Δd W=—— 2εA q2d vC= —— εA qd 如果突然把兩塊極板拉至最大為 d+Δd， 這時電容量突然減少 ， 但因為電荷 q不能突變 ， 所以電容器上的能量就要增加 。 突然 把極板拉開至最大 C= — εA d ； ； 電容器增加的儲能 ΔW為： ΔW= —— 2εA q2Δd ΔW以電壓增量 ΔvC形式體現(xiàn) ΔvC= —— εA qΔd d+Δd 能量增加的原因是因為兩塊極板上為異種電荷，存在電場吸引力，要把兩塊極板拉開，外力必須作功，克服電場吸引力，外力作的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萜魉黾拥膬δ芰?ΔW 。 二、參量放大的物理過程 參 量 放 大 器 繼續(xù) 電容器電容參量變化的儲能物理過程分析 + vs L C(t) vC + + + d 需放大