【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 難實(shí)現(xiàn)。本文以實(shí)際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來(lái)消除高頻放大器自激振蕩和實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的頻率選擇；另加其它電路，實(shí)現(xiàn)放大器與前后級(jí)的阻抗匹配。高頻信號(hào)放大器理論非常簡(jiǎn)單，但實(shí)際制作卻非常困難。其中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題是自激振蕩，同時(shí)頻率選擇和各級(jí)間阻抗匹配也很難實(shí)現(xiàn)。本文以實(shí)際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來(lái)消除高頻放大器自激振蕩和實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的頻率選擇；另加其它電路，實(shí)現(xiàn)放大器與前后級(jí)的阻抗匹配。分類：高頻小信號(hào)放大器a：按所放大信號(hào)的頻譜寬窄可分為寬帶放大器和窄帶放大器；b：按所用負(fù)載的性質(zhì)可分為諧振放大器和非諧振放大器；c：按電路形式分為：?jiǎn)渭?jí)放大器、多級(jí)放大器；d：按元器件分為：晶體管放大器、場(chǎng)效應(yīng)管放大器、集成電路放大器。 主要技術(shù)指標(biāo) （1）電壓增益與功率增益電壓增益（）等于放大器輸出電壓與輸入電壓之比；而功率增益（）等于放大器輸出給負(fù)載的功率與輸入功率之比。（2）通頻帶通頻帶的定義是放大器的電壓增益下降到最大值的1/倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻帶寬度，常用來(lái)表示（3）矩形系數(shù)矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個(gè)參量。而選擇性是表示選取有用信號(hào)、抑制無(wú)用信號(hào)的能力。理想的頻帶放大器應(yīng)該對(duì)通頻帶內(nèi)的頻譜分量有同樣的放大能力，而對(duì)通頻帶以外的頻譜分量要完全抑制，不予放大。所以，理想的頻帶放大器的頻率響應(yīng)曲線應(yīng)是矩形。但是，實(shí)際的放大器的頻率響應(yīng)曲線與矩形有較大的差異，矩形系數(shù)用來(lái)表示世紀(jì)曲線形狀接近理想矩形的程度，通常用來(lái)表示，其定義為：，式中為放大器的通頻帶；。（4）噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)是用來(lái)表征放大器的噪聲性能好壞的一個(gè)參量。對(duì)于放大器來(lái)說(shuō)，總是希望放大器本身產(chǎn)生的噪聲越小越好，即要求噪聲系數(shù)接近于1。在實(shí)際運(yùn)用中，晶體管存在著反向傳輸導(dǎo)納，放大器的輸出電壓可通過(guò)晶體管的反向作用到輸入端，引起輸入電流變化，這種反饋?zhàn)饔脤⒖赡芤鸱糯笃鳟a(chǎn)生自激振蕩等不良后果。放大器存在著穩(wěn)定系數(shù)和穩(wěn)定增益。穩(wěn)定系數(shù)用S表示，S越大，則放大器越穩(wěn)定；S=1為維持自激振蕩的條件。對(duì)于一般放大器來(lái)說(shuō)，S5，就可以認(rèn)為是穩(wěn)定的。而所謂穩(wěn)定增益，是指晶體管不加任何穩(wěn)定措施，而滿足穩(wěn)定系數(shù)S的要求時(shí)，放大器工作于諧振頻率的最大的電壓增益。理論上，在沒(méi)有任何穩(wěn)定措施的條件下，放大器是穩(wěn)定的，即滿足S5的要求。提高諧振放大器的穩(wěn)定性的措施：由于的反饋?zhàn)饔?，晶體管是一個(gè)雙向器件。使晶體管的反饋?zhàn)饔孟倪^(guò)程稱為單向化。單向化的目的就是提高放大器的穩(wěn)定性。單向化的方法有中和法和失配法兩種。所謂中和法，是在晶體管放大器的輸出和輸入之間引入一個(gè)附加的外部反饋電路，以抵消晶體管內(nèi)部的反饋?zhàn)饔?。但是?yán)格的中和很難達(dá)到。因晶體管的是隨頻率變化的，所以，只能對(duì)一個(gè)頻率點(diǎn)起到完全中和的作用。失配法的實(shí)質(zhì)是降低放大器的電壓增益，以確保滿足穩(wěn)定的要求?？梢赃x擇合適的接入系數(shù)，或在諧振回路的兩端并聯(lián)阻尼電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)降低電壓增益。在實(shí)際運(yùn)用中，較多的采用共射共基級(jí)聯(lián)放大器。由于后級(jí)共基晶體管的輸入導(dǎo)納較大，對(duì)于前級(jí)的共射晶體管來(lái)說(shuō)，它是負(fù)載。大的負(fù)載導(dǎo)納使電壓增益低，但它仍有較大的電流增益。后級(jí)共基放大的電流增益小，電壓增益大。組合后的放大器的總電壓增益和功率增益都與單管共射放大電路差不多，但穩(wěn)定性高。復(fù)合管的內(nèi)部反饋很弱，放大器的工作穩(wěn)定性提高了，而輸出導(dǎo)納也只有單管的幾分之一。 設(shè)計(jì)步驟及調(diào)試過(guò)程 總體設(shè)計(jì)電路 （1）兩級(jí)高頻小信號(hào)放大設(shè)計(jì)電路如下：圖表 高頻小信號(hào)放大電路原理圖 （2）Q2N222晶體管的等效電路：圖表 Q2N222的等效電路 兩級(jí)高頻小信號(hào)放大器，是由兩個(gè)一級(jí)高頻小信號(hào)放大器組成，令兩部分放大電路參數(shù)相同，即增益，通頻帶，選擇性，工作穩(wěn)定性，噪聲系數(shù)均一至。設(shè)，通頻帶，且電壓增益要大于20dB，選用晶體管Q2N2222在性能上可以滿足需要。晶體管選定后，根據(jù)高頻小信號(hào)諧振放大器應(yīng)工作于線性區(qū)，且在滿足電壓增益要求的前提下，應(yīng)盡量小些，以減小靜態(tài)功率損耗。變化會(huì)引起Y參數(shù)的變化，在正常的取值范圍內(nèi)，隨著的增加，變大，、略有增加。A、求晶體管的混合參數(shù)已知晶體管Q2N2222的參數(shù)為，。據(jù)此可求得：(1)發(fā)射結(jié)的結(jié)電阻；(2)發(fā)射結(jié)的結(jié)電導(dǎo)；(3)晶體管的跨導(dǎo)；(4)發(fā)射結(jié)電容= 。B、由混合參數(shù)求Y參數(shù)（1）共射晶體管輸入導(dǎo)納：由此可得：，12F。(2)共射晶體管輸出導(dǎo)納：由此可得：，12F。(3)共射晶體管正向傳輸導(dǎo)納：由此可得：。(4)共射晶體管反向傳輸導(dǎo)納： pspice能夠仿真的類型在orcad pspice中，可以仿真的類型共有8種，分別是：直流分析、交流分析、噪聲分析、瞬態(tài)分析、基本工作點(diǎn)分析、蒙特卡諾統(tǒng)計(jì)分析、最壞情況分析、參數(shù)掃描分析、溫度分析。建立仿真描述文件在設(shè)置仿真參數(shù)之前，必須先建立一個(gè)仿真參數(shù)描述文件，點(diǎn)擊或PSpiceNew simulation profile，系統(tǒng)彈出如下對(duì)話框（）：調(diào)用以前profile參數(shù)設(shè)置Profile文件名 新建仿真文件 輸入文件名，點(diǎn)擊Create，出現(xiàn)如下對(duì)話框（）： 仿真分析參數(shù)設(shè)置分析類型有四種：時(shí)域（瞬態(tài)）分析、直流分析、交流/噪聲分析、基本偏置點(diǎn)分析。注意：在 options選項(xiàng)中，可以在每種基本分析類型上附加進(jìn)行的分析，其中General setting是必選項(xiàng)，系統(tǒng)已默認(rèn)。 設(shè)置和分析DC Sweep點(diǎn)擊PSpiceEdit Simulation profile，調(diào)出Simulation Setting對(duì)話框，在Analysis type中選擇DC Sweep，在Options中選中Primary Sweep，如下所示（）： DC Sweep參數(shù)設(shè)置4. 運(yùn)行仿真點(diǎn)擊或PSpiceEdit Simulation profile，調(diào)出Simulation Setting對(duì)話框，選擇Probe Window，對(duì)話框如下所示（）：不顯示波形顯示上一次觀測(cè)點(diǎn)的波形顯示在原理圖中標(biāo)注的位置的波形分析完成后才顯示波形分析的過(guò)程中顯示波形.DAT文件打開(kāi)的時(shí)候才顯示波形 設(shè)置波形顯示方式 下圖是PSpice專門用來(lái)顯示和處理波形的工具窗口，所有對(duì)波形的分析與處理，都是由它來(lái)完成（）： 仿真圖 用PSpice仿真軟件，實(shí)現(xiàn)該電路的模擬和仿真，得到如下結(jié)果：：圖表 高頻小信號(hào)放大電路仿真波形圖：圖表 高頻小信號(hào)放大電路頻譜圖： 高頻小信號(hào)放大電路實(shí)物圖第四章 焊接與故障分析