高頻第四次課主要內(nèi)容ppt課件

1、本次課的主要內(nèi)容v單調(diào)諧回路的特性分析：掌握分析過程和結(jié)論。v多級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器：了解多級(jí)調(diào)諧回路的選擇性和通頻帶的關(guān)系。v調(diào)諧放大電路的穩(wěn)定性分析：不穩(wěn)定的緣由，處理方法。v集中選頻放大器：掌握集中選頻放大器的任務(wù)原理和特點(diǎn)。例在圖231中, 知任務(wù)頻率0MHz, cc, e mA。晶體管采用型高頻管。其參數(shù)在上述任務(wù)條件和任務(wù)頻率處的數(shù)值如下： gie=12mS,Cie=12pF；goe=400S,Coe=95pF；|yfe|=583mS, fe=-22；|yre|=310S, re=-888,回路電感.H, 接入系數(shù)1L23/L13), 2輸出、輸入., 0。 負(fù)載是另一級(jí)一樣的放

2、大器。 求諧振電壓增益振幅u0和通頻帶0.7，并求回路電容是多少時(shí), 才干使回路諧振？sLwQYL66600109.37104.11030210011從而 Au0=321055. 0103 .583 . 03321gynnef由于PFLwc20104 . 1)10302(1162620又所以ieoecncnCC2221pFCncnCCieoe4 . 9123 . 05 . 92022221 由 Qe= eQcw20 12307 . 0102014. 321055. 022cgQwBWe可得多級(jí)放大器v從對(duì)單管單調(diào)諧放大器的分析可知, 其電壓增益取決于晶體管參數(shù)、 回路與負(fù)載特性及接入系數(shù)等,

3、所以遭到一定的限制。假設(shè)要進(jìn)一步增大電壓增益, 可采用多級(jí)放大器。 v多級(jí)單調(diào)諧放大器多級(jí)單調(diào)諧放大器v 假設(shè)多級(jí)放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上假設(shè)多級(jí)放大器中的每一級(jí)都調(diào)諧在同一頻率上, 那么稱為那么稱為多級(jí)單調(diào)諧放大器。多級(jí)單調(diào)諧放大器。 v 設(shè)放大器有級(jí)設(shè)放大器有級(jí), 各級(jí)電壓增益振幅分別為各級(jí)電壓增益振幅分別為u1, u2, , un, 那么總電壓增益振幅是各級(jí)電壓增益振幅的乘積那么總電壓增益振幅是各級(jí)電壓增益振幅的乘積, 即即vnu1u2un v 級(jí)一樣的單調(diào)諧放大器的總增益比單級(jí)放大器的增益提級(jí)一樣的單調(diào)諧放大器的總增益比單級(jí)放大器的增益提高了高了, 而通頻帶比單級(jí)放大器的通頻

4、帶減少了而通頻帶比單級(jí)放大器的通頻帶減少了, 且級(jí)數(shù)越多且級(jí)數(shù)越多, 頻帶越窄。頻帶越窄。 諧振放大器的穩(wěn)定性諧振放大器的穩(wěn)定性v一：諧振放大器不穩(wěn)定的緣由：v共射電路由于電壓增益和電流增益都較大, 所以是諧振放大器的常用方式。 v 以上我們?cè)谟懻撝C振放大器時(shí), 都假定了反向傳輸導(dǎo)納reCbc=0, 即晶體管單向任務(wù), 輸入電壓可以控制輸出電流, 而輸出電壓不影響輸入。實(shí)踐上re0, 即輸出電壓可以反響到輸入端, 引起輸入電流的變化, 從而能夠引起放大器任務(wù)不穩(wěn)定。假設(shè)這個(gè)反響足夠大, 且在相位上滿足正反響條件, 那么會(huì)出現(xiàn)自激振蕩。 v為了提高放大器的穩(wěn)定性, 通常從兩個(gè)方面著手。一是從晶體

5、管本身想方法, 減小其反向傳輸導(dǎo)納 re值。 vre的大小主要取決于集電極與基極間的結(jié)電容bc由混合型等效電路圖可知, bc跨接在輸入、 輸出端之間, 所以制造晶體管時(shí)應(yīng)盡量使其bc減小, 使反響容抗增大, 反響作用減弱。二是從電路上設(shè)法消除晶體管的反向作用, 使它單向化。 詳細(xì)方法有中和法與失配法。 v 中和法是在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個(gè)附加的外部反響電路中和電路, 以抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)re的反響作用。由于re的實(shí)部反響電導(dǎo)通常很小, 可以忽略, 所以經(jīng)常只用一個(gè)電容N來抵消yre的虛部反響電容的影響, 就可到達(dá)中和的目的。 v為了使經(jīng)過N的外部電流和經(jīng)過bc的內(nèi)部反響電流相位相差

6、,從而能相互抵消, 通常在晶體管輸出端添加一個(gè)反相的耦合變壓器。提高穩(wěn)定性的方法v一：中和法v中和法：是在晶體管的輸出端與輸入端之間引入一個(gè)附加的外部反響電路中和電路, 以抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)re的反響作用。由于re的實(shí)部反響電導(dǎo)通常很小, 可以忽略, 所以經(jīng)常只用一個(gè)電容N來抵消yre的虛部反響電容的影響, 就可到達(dá)中和的目的。 v為了使經(jīng)過N的外部電流和經(jīng)過bc的內(nèi)部反響電流相位相差,從而能相互抵消, 通常在晶體管輸出端添加一個(gè)反相的耦合變壓器。v由于re是隨頻率而變化的, 所以固定的中和電容N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, 又由于re是一個(gè)復(fù)數(shù), 中

7、和電路應(yīng)該是一個(gè)由電阻和電容組成的電路, 但這給調(diào)試添加了困難。另外, 假設(shè)再思索到分布參數(shù)的作用和溫度變化等要素的影響, 中和電路的效果很有限。二：失配法 經(jīng)過增大負(fù)載電導(dǎo)L, 進(jìn)而增大總回路電導(dǎo), 使輸出電路嚴(yán)重失配, 輸出電壓相應(yīng)減小, 從而反響到輸入端的電流減小, 對(duì)輸入端的影響也就減小。可見, 失配法是用犧牲增益而換取電路的穩(wěn)定。 v用兩只晶體管按共射共基方式銜接成一個(gè)復(fù)合管是經(jīng)常采用的一種失配法。以下圖是其構(gòu)造原理圖。 v 由于共基電路的輸入導(dǎo)納較大, 當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共射電路銜接時(shí), 相當(dāng)于使共射電路的負(fù)載導(dǎo)納增大而失配, 從而使共射晶體管內(nèi)部反響減弱, 穩(wěn)定性大大提高。v共

8、射極電路的特點(diǎn)：電壓電流均放大，輸入、輸出反相、R0約等于RC，輸入輸出電阻適中。v共集電極電路的特點(diǎn)：輸入電阻大，輸出電阻小，輸入輸出同相，電壓放大倍數(shù)約為1。v共基極電路特點(diǎn)：輸入電阻小，電壓放大倍數(shù)與共射極類似，頻率特性好。輸入輸出同相。集中選頻放大器v前面引見的諧振放大器可用于對(duì)窄帶信號(hào)的選頻放大。 為了提高增益, 普通常采用多級(jí)放大電路。對(duì)于多級(jí)放大電路, 要求每級(jí)均有LC諧振回路, 故不易獲得較寬的通頻帶, 選擇性也不夠理想。隨著電子技術(shù)的開展, 窄帶信號(hào)的放大越來越多地采用集中選頻放大器。 在集中選頻放大器里, 先采用矩形系數(shù)較好的集中濾波器進(jìn)展選頻, 然后利用單級(jí)或多級(jí)集成寬帶

9、放大電路進(jìn)展信號(hào)放大。前者以集中預(yù)選頻替代了逐級(jí)選頻, 減小了調(diào)試的難度, 后者可充分發(fā)揚(yáng)線性集成電路的優(yōu)勢(shì)。 v集中濾波器的義務(wù)是選頻, 要求在滿足通頻帶目的的同時(shí), 矩形系數(shù)要好。其主要類型有集中濾波器、陶瓷濾波器和聲外表波濾波器等。集中濾波器通常由一節(jié)或假設(shè)干節(jié)網(wǎng)絡(luò)組成, 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際, 按照帶寬、 衰減特性等要求進(jìn)展設(shè)計(jì), 目前已得到了廣泛運(yùn)用。 給出了一種集中網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。v 陶瓷濾波器是由壓電陶瓷資料做成的具有選頻特性的器件。 它具有無需調(diào)諧、體積小、 加工方便等優(yōu)點(diǎn), 但任務(wù)頻率不太高幾十兆赫茲以下, 相對(duì)頻寬較窄。 q1q3q5C0LqCqrqC0(a)(b)00000112121

10、21CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq聲外表波濾波器v運(yùn)用最普遍的集中濾波器是聲外表波濾波器。 聲外表波濾波器urface coustic ave ilter是利用某些晶體的壓電效應(yīng)和外表波傳播的物理特性制成的一種新型電聲換能器件。所謂壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體遭到應(yīng)力作用時(shí), 在它的某些特定外表上將出現(xiàn)電荷, 而且應(yīng)力大小與電荷密度之間存在著線性關(guān)系, 這是正壓電效應(yīng)；當(dāng)晶體遭到電場(chǎng)作用時(shí), 在它的某些特定方向上將出現(xiàn)應(yīng)力變化, 而且電場(chǎng)強(qiáng)度與應(yīng)力變化之間存在著線性關(guān)系, 這是逆壓電效應(yīng)。自20世紀(jì)60年代中期問世以來, 聲外表波濾波器的開展非常迅速。它不僅不需求調(diào)整, 而且具有良