放大器設(shè)計(jì)ppt課件-在線瀏覽
2025-06-21 00:20本頁(yè)面
【正文】 增益的表達(dá)式 。 圖 單向 FET等效電路和用于計(jì)算單向變換功率增益的源和負(fù)載終端 (118) 3. 穩(wěn)定性及穩(wěn)定性圓 如圖 ，假如輸入或輸出端口阻抗中有負(fù)實(shí)部，則該電路有可能發(fā)生振蕩，這意味著 |Gin|1或 |Gout|1。 ? 條件穩(wěn)定： 假如僅對(duì)某些確定范圍的無(wú)源信號(hào)源和負(fù)載阻抗，則 有 |Gin|1或 |Gout|1，則此網(wǎng)絡(luò)是條件穩(wěn)定的，這種情況也稱為 潛在的不穩(wěn)定 。 用 Smith圓圖可方便地求出 GS和 GL值的取值范圍并畫成 輸入和輸出穩(wěn)定性圓 （ Stability Circles） 。所以該穩(wěn)定性圓確定了穩(wěn)定的和潛在不穩(wěn)定的 GL 和 GS之間的邊界 。 由 (119a)表示的 |Gin|?1得條件為 經(jīng)過復(fù)數(shù)運(yùn)算可得 輸出穩(wěn)定性圓方程 (1110) (1111) 圓心 半徑 (1112a) (1112b) 將 S11和 S22互換 ， 可獲得輸入穩(wěn)定性圓的相似結(jié)果 輸入穩(wěn)定性圓一側(cè)將有 |Gout|1， 而在另一側(cè)有 |Gout|1；同樣 ，輸出穩(wěn)定性圓一側(cè)有 |Gin|1， 而在另一側(cè)有 |Gin|1。 確定方法如圖 。 圓心 半徑 (1113a) (1113b) (1114a) (1114b) 圖 條件穩(wěn)定的器件的輸出穩(wěn)定圓穩(wěn)定區(qū)域圖示 (a) |S11|1 (b) |S11|1 ② 無(wú)條件穩(wěn)定的檢驗(yàn) 穩(wěn)定性圓可用于確定條件穩(wěn)定放大器電路的 GS和 GL 區(qū)域，事實(shí)上可用 K??法來校驗(yàn)放大器是否處于無(wú)條件穩(wěn)定： 這兩個(gè)條件組合是無(wú)條件穩(wěn)定的充分必要條件，即若器件的 S參量滿足 K??檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，則為無(wú)條件穩(wěn)定，否則即為條件穩(wěn)定。 K??檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是無(wú)條件穩(wěn)定的數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格條件， 然而不能用它比較兩個(gè)或多個(gè)器件的相對(duì)穩(wěn)定性 ，因?yàn)樗婕暗絻蓚€(gè)單獨(dú)存在的參量。 (1115a) (1115b) (1116) 【 例 1】 一個(gè) GaAs FET在頻率為 2GHz、 偏置電壓為 Vgs=0時(shí)的 S參量為 （ Z0=50ohm） 試檢驗(yàn)其穩(wěn)定性 ， 并在 Smith圓圖上畫出穩(wěn)定性圓 。 若晶體管是無(wú)條件穩(wěn)定的，則 GTmax還可表示為 若器件是條件穩(wěn)定的，則最大增益提供的結(jié)果不是很有意義，因?yàn)?K1時(shí)源和負(fù)載不能同時(shí)共軛匹配。 (1122) ?????? ??? 121221m a x KKSSGT(1123) 1221SSGm s g ?(1124) 【 例 2】 共軛匹配放大器設(shè)計(jì)：用單短截線設(shè)計(jì)一個(gè)在 大增益放大器，計(jì)算和畫出 3~5GHz內(nèi)輸入回?fù)軗p耗和增益的變化。 Step 2. 求滿足最大增益時(shí)的 GS, GL以及最大總變換增益 有效增益系數(shù)為 則總變換增益為 Step 3. 由已求解出的 GS, GL結(jié)合 Smith圓圖求解輸入輸出匹配電路 圓圖求解過程見圖 ，晶體管放大器的電路設(shè)計(jì)和頻率響應(yīng)如圖 。 圖 例 2中用于輸入匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的 Smith圓圖 圖 例 2中放大器的電路設(shè)計(jì)和頻率響應(yīng) (a) RF電路 (b) 頻率響應(yīng) 2. 等增益圓和固定增益的設(shè)計(jì) 在許多實(shí)際情況中 ， 更可取的設(shè)計(jì)是使增益小于可獲得的最大增益 ， 以便擴(kuò)展帶寬或者獲得放大器增益的設(shè)定值 ， 也即為了降低總增益要故意引入失配 ， 這可通過設(shè)計(jì)所需增益的輸入輸出匹配節(jié)來完成 。 此處我們的討論涉及 單向器件 的情況 。 將 |S12|近似為零引起的變換增益誤差由 GT/GTU給出 。 (1125) (1126) 單向情況下 GS和 GL由式 (117a)和 (117c)所示 GS=(S11)*, GL=(S22)*時(shí)，該增益是最大的，求出該最大值為 由此可定義歸一化增益系數(shù) gS和 gL為 且有 和 (1127a) (1127b) (1128a) (1128b) 10 ?? Sg 10 ?? Lg 對(duì)于固定的 gS和 gL值， (1128)代表在 GS和 GL時(shí)平面上的圓。 注意，當(dāng) gS(或 gL)=1時(shí) (最大增益 )，正向預(yù)期的那樣，半徑 RS(或 RL)=0，而圓心約化為 (S11)*和 (S22)*。選取的 GS和 GL不是唯一的，但 為了達(dá)到最小失配并得到最大帶寬，可選擇那些靠近 Smith圓圖中心的工作點(diǎn) 。計(jì)算和畫出從 3G
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1