【正文】 ???? 12 n1 ??? ?? ?Lonnn QffB 122 1 ????可見， n 級(jí)放大器級(jí)聯(lián)后，總的通頻帶比單級(jí)放大器的通頻帶縮小了 12 1 ?n 倍，其中， 12 1 ?n 稱為頻率縮小系數(shù)。 共發(fā) 共基級(jí)聯(lián)電路 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 中和法與失配法的優(yōu)缺點(diǎn) 中和法優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，電路增益 不受影響 中和法缺點(diǎn)：只有在一個(gè)頻率上完全中和，不適合寬 帶放大器，實(shí)際調(diào)整麻煩且不適合批量 生產(chǎn)，對(duì)溫度引起的不穩(wěn)定性沒(méi)有改善。 ? 共基電路的輸入導(dǎo)納較大，當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共發(fā)電路連接時(shí)，相當(dāng)于增大共發(fā)電路的負(fù)載導(dǎo)納而使之失配，從而使共發(fā)晶體管內(nèi)部反饋減弱，穩(wěn)定性大大提高。對(duì)為零，從而消除了電橋平衡時(shí)， bLb vvv現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 17 失配法 原理：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，輸出電壓相應(yīng)減小，對(duì)輸入端的影響也就減小。bcC2L1LLCvbv電橋等效電路 原理：在晶體管的輸出端與輸入端引入一個(gè)附加的外部反饋電路來(lái)抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)的反饋?zhàn)饔谩? cbC?reY現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 16 中和法 20cb010n0 LjCj 1LjCj 1 ????? ? 11n b c b c22LNC C C????結(jié)論： ? 固定的中和電容只能在某一個(gè)頻率點(diǎn)上起到完全的中和作用，對(duì)其他頻率只能有部分中和作用； ? 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。 irYg∑= gs+ gie1 + gF ＝ 0 反饋電導(dǎo)ｇ Ｆ 對(duì)增益和諧振曲線的影響。 電導(dǎo)為正，負(fù)反饋；時(shí)：0???電導(dǎo)為負(fù)，正反饋。 （自激振蕩） irYieY現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么 g∑ = gs+gie1+gF= 0 可能存在，即發(fā)生自激振蕩現(xiàn)象。 2. 自激振蕩的產(chǎn)生 (以輸入導(dǎo)納的影響為例 ) 放大器等效輸入端回路 實(shí)際電路中， i e 1i e 1ie j CgY ???ir F FjY g b??irYirieLoefereiei YYYYYYYY ??????ieY現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 所謂“諧振”，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲(chǔ)存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 8 2. 放大器的性能參數(shù) 高頻小信號(hào)放大器的高頻等效電路 c L cI Y U???crebieb UYUYI ??? ??coebfec UYUYI ??? ??b S S bI I Y U??內(nèi)部方程 外部方程 忽略管子的內(nèi)部反饋，即 0reY ?現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 9 由以上方程，可得出高頻小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo) ： （ 1）電壓放大倍數(shù) （ 2）輸入導(dǎo)納 （ 3）輸出導(dǎo)納 （ 4）通頻帶與矩形系數(shù) LoefebcV YY YUUK ????? ??Loefereiebbi YY YYYUIY ????? ??ieSfereoe0ccoSYYYYYUIYI ????????Lo0 .7 0 7QfB ? ?rK反向傳輸導(dǎo)納引起的輸入導(dǎo)納 反向傳輸導(dǎo)納引起的輸出導(dǎo)納 單調(diào)諧回路 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 1. 放大器的輸入導(dǎo)納 高頻諧振放大器的穩(wěn)定性 ? 穩(wěn)定性分析： 由于晶體管集基間電容 (混 Π網(wǎng)絡(luò)中 )的反饋，也就是通過(guò) Y參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納 的反饋，使放大器存在著工作不穩(wěn)定的問(wèn)題。e c rcc b gm vb‘e 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) e 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 6 晶體三極管 Y參數(shù)等效電路 o00fr00::: : .cbcbbcie ebcUUcbeebcUUIIYYUUIIYYUU????????????????????輸 入 導(dǎo) 納 ； 輸 出 導(dǎo) 納 ；正 向 傳 輸 導(dǎo) 納 ； 反 向 傳 輸 導(dǎo) 納現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 Y參數(shù)與混 Π參數(shù)之間的關(guān)系 的條件下：及滿足忽略 ?? CCr eb ???bbrebbmfebbmbboebbierCjCjYrCjgYrCjgrCjCjYrCjCjY???????????????????????????????1111? 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)。c rbb39。c ree Cb39。 cbeb CCCC ?? ?? ?? , b39。 ? 放大器工作在 A(甲 )類狀態(tài) 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ? 高頻電壓信號(hào) 互感耦合 基極電壓 管子 be結(jié) 基極電流 管子放大作用 集電極電流 諧振回路選頻 產(chǎn)生較高的回路諧振電壓 互感耦合 在負(fù)載上產(chǎn)生較大的高頻信號(hào)電壓 4 5 1 2 3 Rb1 Rb2 Re ZL Cb Ce C Tr1 Tr2 T L 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 放大器性能分析 晶體三極管混 Π等效電路 混 Π等效電路反映了晶體管中的物理過(guò)程。 ? 電容 Cb、 Ce對(duì)高頻旁路，其電容值較小。 放大器本身的噪聲越低，接收微弱信號(hào)的能力就越強(qiáng)。 這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、 電源電壓等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。 放大器的頻帶寬度和矩形系數(shù)是衡量選擇性的兩個(gè)重要參數(shù)。 高頻小信號(hào)諧振放大器 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻小信號(hào)放大器的要求 ? 增益要高。 ? 分類： ? 按頻帶寬度分為 窄帶放大器 （各種選頻電路做負(fù)載，如并聯(lián)諧振回路）和 寬帶放大器 （無(wú)選頻作用的負(fù)載電路，如高頻變壓器）。現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ? 功能： 放大高頻小信號(hào)，以便作進(jìn)一步的變換和處理。所謂“小信號(hào)”，主要是強(qiáng)調(diào)輸入信號(hào)電平較低，放大器工作在它的線性范圍。 ? 按有源器件可以分為以 分立元件為主的高頻放大器 和以 集成電路為主的集中選頻放大器 。 104~105倍， 即 80~100dB ? 頻率選擇性好。 ? 工作穩(wěn)定可靠。 ? 噪聲系數(shù)小。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻小信號(hào)諧振放大器的工作原理 ? 直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。 ? 抽頭諧振回路作為放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波功能。 ? 直接用混 Π等效電路分析放大器性能時(shí)很不方便，常采用 Y參數(shù)等效電路。 rce rb39。e Cb39。 rb39。 ? 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)。 c b C ? re Y 記反向傳輸導(dǎo)納引入的輸入導(dǎo)納為： Loefereir YYYYY????Loefereiei YYYYYY????現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 如果放大電路輸入端也接有諧振回路 (或前級(jí)放大器的輸出諧振回路 )，那么輸入導(dǎo)納 Yi并聯(lián)在放大器輸入端回路后(假定耦合方式是 全部接入 )。 此時(shí)，如果 g∑ = gs+ gie1 + gF ＝ 0，即整個(gè)回路的能量消耗為零，回路中儲(chǔ)存的能量恒定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì) 。 (以輸入導(dǎo)納的影響為例 ) 反饋電導(dǎo)ｇ Ｆ 隨頻率變化 的關(guān)系曲線 若 g∑= gs+ gie1 + gF ＝ 0，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì)。時(shí)：0???引起自激 FF jbgYYYYY ?????? Loefereir現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 放大器的頻率特性 14 反饋電導(dǎo)ｇ Ｆ 隨頻率變化，呈現(xiàn)負(fù)值（等效為給電路提供能量），使電路增益增大，體現(xiàn)為正反饋；其呈現(xiàn)正值使電路增益減小，體現(xiàn)為負(fù)反饋。 ieYFF jbgYYYYY ?????? Loefereir現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 15 ? 提高放大器穩(wěn)定性的方法 1. 從晶體管本身考慮：減小反向傳輸導(dǎo)納 ，也就是選擇 小的管子； 2. 從電路上考慮：消除晶體管的反向作用，使它單項(xiàng)化，具體方法有 中和法和失配法 。 中和電容 nC39。 的反饋?zhàn)饔??？梢?，失配法是用犧牲增益?lái)?yè)Q取電路的穩(wěn)定。 ? 共發(fā)電路在負(fù)載導(dǎo)納很大的情況下，雖然電壓增益減小，但電流增益仍很大，而共基電路雖然電流增益接近于 1，但電壓增益較大，所以二者級(jí)聯(lián)后，互相補(bǔ)償，電壓增益和電流增益均較大。 失配法的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定能改變各種參數(shù)變化的影響， 頻帶寬，適合寬帶放大，生產(chǎn)過(guò)程無(wú) 需調(diào)整，適合與大批量生產(chǎn)。 2222000110 11211nnLnuunuunnffQAAAAAA???????????????????????? ????????????歸一化電壓增益為：現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 由矩形系數(shù)的定義： f2f2K??? 如果令 11 122 ???????????nn?? 11 0 0Q ff2 n1L0 ??? ?121100Kn1n1????可見當(dāng)級(jí)數(shù) n 增加時(shí)，放大器的矩形系數(shù)有所改善，但這種改善是有限度的，一般級(jí)數(shù)越多，的改善越緩慢。 （ 2） n級(jí)放大器的矩形系數(shù) 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻功率放大器的原理與特性 ? 功能 ： 不失真地 放大高頻信號(hào)，并且以高效輸出大功率為目的，它主要應(yīng)用于各種無(wú)線電發(fā)射機(jī)中。 ? 輸出功率范圍 ：小到便攜式發(fā)射機(jī)的毫瓦級(jí)，大到無(wú)線電廣播電臺(tái)的幾十千瓦， 甚至兆瓦級(jí)。 ? 與低頻功放的區(qū)別 ：高頻功放工作頻率高、相對(duì)頻帶窄，低頻功放工作頻率低、相對(duì)頻帶寬。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 ?高頻功率放大器的種類 ： （ 1） 諧振功率放大器（學(xué)習(xí)重點(diǎn)） – 特點(diǎn)是負(fù)載是一個(gè)諧振回路，功率放大增益可以很大，一般用于末級(jí)； – 不易于自動(dòng)調(diào)諧。 現(xiàn)代通信電路 —— 第 3章 高頻諧振放大器 高頻（諧振）功放與低頻功放的區(qū)別 低頻功放 高頻功放 工作頻率 音頻 射頻 應(yīng)用場(chǎng)合 接收機(jī)末端 發(fā)射機(jī)末端 負(fù)載 純電阻 LC諧振回路 放大器類型 A類或 B類 C類 低頻功放 — 工作頻率低，相對(duì)頻帶寬 20Hz20kHz 高頻功放 — 工作頻率高，相對(duì)頻帶窄 幾百 k幾百 MHz 以選網(wǎng)絡(luò)作負(fù)