晶體管中頻小信號(hào)選頻放大器設(shè)計(jì)(高頻電子線路課程設(shè)計(jì))(編輯修改稿)
2025-02-12 16:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 漢理工大學(xué) 《高頻電子線路》課程設(shè)計(jì) 2 二、 中頻小信號(hào)放大器的工作原理 由于通信系統(tǒng)的接收設(shè)備所接收的無(wú)線電信號(hào)非常微弱，經(jīng)過(guò)混頻后，需要經(jīng)過(guò)放大才能將原始信號(hào)恢復(fù)。如圖 1 所示為一中頻放大器的典型電路。由圖 2可知，直流偏置電路與低頻放大器電路完全相同，只是 bC 、 eC 對(duì)中頻起旁路作用 。相對(duì)低頻來(lái)說(shuō)，集電極采用 LC 網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載，起選頻作用，并且完成阻抗匹配的功能。由于輸入的是小信號(hào)，放大器工作于甲類放大狀態(tài)。圖 3 為其交流等 效電路。 圖 2 中頻小信號(hào)典型電路 圖 3 交流等效電路 為了便于分析，用 Y 型參數(shù)等效電路來(lái)等效晶體管，典型應(yīng)用電路進(jìn)一步等效如圖 4 所示。 [2] 圖 4 晶體管等效 電路 Y 參數(shù)不僅與靜態(tài)工作點(diǎn)的電壓、電流值有關(guān)，而且與工作頻率有關(guān)，是頻率的復(fù)函數(shù)。當(dāng)放大器工作在窄帶時(shí)， Y 參數(shù)變化不大，可以將 Y 參數(shù)看作常數(shù)。我們討論的高頻小信號(hào)諧振放大器沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)，都是工作在窄帶，晶體管可武漢理工大學(xué) 《高頻電子線路》課程設(shè)計(jì) 3 以用 Y 參數(shù)等效。 放大器的 指標(biāo) 參數(shù) : (1) 電壓放大倍數(shù) K (2) 輸入導(dǎo)納 iY (3) 輸出導(dǎo)納 oY (4) 矩形系數(shù) 三、 中頻選頻放大器的設(shè)計(jì)方案 穩(wěn)定性分析 存在晶體管集基間電容的反饋，或反向傳輸導(dǎo)納的反饋，當(dāng)該反饋在某個(gè)頻率相位上滿足正反饋條件，且足夠大，則會(huì)在滿足條件的頻率上產(chǎn)生自激振蕩， 致使放大器存在穩(wěn)定性的問(wèn)題。 [3] 000 iririrYYY???????????? ??時(shí) ， 為 一 電 容 ；時(shí) ， 的 電 導(dǎo) 為 正 ， 是 負(fù) 反 饋 ；時(shí) ， 的 電 導(dǎo) 為 負(fù) ， 是 正 反 饋 ， 引 起 放 大 器 不 穩(wěn) 定0039。39。00( 1 2 ) ( 1 2 )mmirL L L Lj C g C gYjG j Q G j Q???????? ? ?????fecb oe LYUK U Y Y? ? ? ??fe rebi ieb oe LYYIYYU Y Y? ? ? ??0Sre feco I oec S ieYYIYYU Y Y?? ? ? ?BK B?武漢理工大學(xué) 《高頻電子線路》課程設(shè)計(jì) 4 當(dāng)正反饋嚴(yán)重時(shí)，即 Yir中的負(fù)電導(dǎo)使放大器輸入端的總電導(dǎo)為 0或負(fù)值時(shí)， 即使沒(méi)有外加信號(hào)，放大器輸出端也會(huì)有輸出信號(hào)，產(chǎn)生自激 ,圖 5 所示為反饋電路。 圖 5 反饋電路 提高放大 器穩(wěn)定性的方法 從晶體管本身著手：減小反向傳輸導(dǎo)納 Yre，而 Yre 取決于集電結(jié)電容，選 擇集電結(jié)電容小的管子，減弱反饋?zhàn)饔?。從電路結(jié)構(gòu)著手：設(shè)法消除晶體管的反向作用，使它單向化，具體方法有中和法和失配法。 中和法：通過(guò)在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個(gè)附加的外部反饋電路（ 中和電路）來(lái)抵消晶體管內(nèi)部參數(shù) Yre 的的反饋?zhàn)饔谩? 失配法：通過(guò)增大負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電路失配，圖 6是利用中和電容 Cn 的中和電路。為了抵消 Yre 的反饋，從集電極回路取一反相的電壓，通過(guò) Cn 反饋到輸入端。根據(jù)電橋平衡有 則中和條件為 圖 6 反饋電路 中和電路中固定的中和電容 Cn 只能在某一個(gè)頻率點(diǎn)起到完全中和的作用， 對(duì) 其它頻率只能有部分中和作用。另外，如果再考慮到分布參數(shù)的作用和溫 度變化等因素的影響，則中和電路的效果是很有限的。 [4] N2N1CeCnCb1EcUn.Uc.(a )CbV0 1 0 20221b c nj L j Lj C j C????? ?1122n b c b cLNC C C???
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