高頻第四次課主要內容ppt課件

1、本次課的主要內容v單調諧回路的特性分析：掌握分析過程和結論。v多級單調諧回路諧振放大器：了解多級調諧回路的選擇性和通頻帶的關系。v調諧放大電路的穩(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原理和特點。例在圖231中, 知任務頻率0MHz, cc, e mA。晶體管采用型高頻管。其參數在上述任務條件和任務頻率處的數值如下： 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1L23/L13), 2輸出、輸入., 0。 負載是另一級一樣的放

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, 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可得多級放大器v從對單管單調諧放大器的分析可知, 其電壓增益取決于晶體管參數、 回路與負載特性及接入系數等,

3、所以遭到一定的限制。假設要進一步增大電壓增益, 可采用多級放大器。 v多級單調諧放大器多級單調諧放大器v 假設多級放大器中的每一級都調諧在同一頻率上假設多級放大器中的每一級都調諧在同一頻率上, 那么稱為那么稱為多級單調諧放大器。多級單調諧放大器。 v 設放大器有級設放大器有級, 各級電壓增益振幅分別為各級電壓增益振幅分別為u1, u2, , un, 那么總電壓增益振幅是各級電壓增益振幅的乘積那么總電壓增益振幅是各級電壓增益振幅的乘積, 即即vnu1u2un v 級一樣的單調諧放大器的總增益比單級放大器的增益提級一樣的單調諧放大器的總增益比單級放大器的增益提高了高了, 而通頻帶比單級放大器的通頻

4、帶減少了而通頻帶比單級放大器的通頻帶減少了, 且級數越多且級數越多, 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 以上我們在討論諧振放大器時, 都假定了反向傳輸導納reCbc=0, 即晶體管單向任務, 輸入電壓可以控制輸出電流, 而輸出電壓不影響輸入。實踐上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不穩(wěn)定。假設這個反響足夠大, 且在相位上滿足正反響條件, 那么會出現(xiàn)自激振蕩。 v為了提高放大器的穩(wěn)定性, 通常從兩個方面著手。一是從晶體

5、管本身想方法, 減小其反向傳輸導納 re值。 vre的大小主要取決于集電極與基極間的結電容bc由混合型等效電路圖可知, bc跨接在輸入、 輸出端之間, 所以制造晶體管時應盡量使其bc減小, 使反響容抗增大, 反響作用減弱。二是從電路上設法消除晶體管的反向作用, 使它單向化。 詳細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附加的外部反響電路中和電路, 以抵消晶體管內部參數re的反響作用。由于re的實部反響電導通常很小, 可以忽略, 所以經常只用一個電容N來抵消yre的虛部反響電容的影響, 就可到達中和的目的。 v為了使經過N的外部電流和經過bc的內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附加的外部反響電路中和電路, 以抵消晶體管內部參數re的反響作用。由于re的實部反響電導通常很小, 可以忽略, 所以經常只用一個電容N來抵消yre的虛部反響電容的影響, 就可到達中和的目的。 v為了使經過N的外部電流和經過bc的內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只能在某一個頻率點起到完全中和的作用, 對其它頻率只能有部分中和作用, 又由于re是一個復數, 中

7、和電路應該是一個由電阻和電容組成的電路, 但這給調試添加了困難。另外, 假設再思索到分布參數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 經過增大負載電導L, 進而增大總回路電導, 使輸出電路嚴重失配, 輸出電壓相應減小, 從而反響到輸入端的電流減小, 對輸入端的影響也就減小?？梢? 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復合管是經常采用的一種失配法。以下圖是其構造原理圖。 v 由于共基電路的輸入導納較大, 當它和輸出導納較小的共射電路銜接時, 相當于使共射電路的負載導納增大而失配, 從而使共射晶體管內部反響減弱, 穩(wěn)定性大大提高。v共

8、射極電路的特點：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：輸入電阻大，輸出電阻小，輸入輸出同相，電壓放大倍數約為1。v共基極電路特點：輸入電阻小，電壓放大倍數與共射極類似，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窄帶信號的選頻放大。 為了提高增益, 普通常采用多級放大電路。對于多級放大電路, 要求每級均有LC諧振回路, 故不易獲得較寬的通頻帶, 選擇性也不夠理想。隨著電子技術的開展, 窄帶信號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, 先采用矩形系數較好的集中濾波器進展選頻, 然后利用單級或多級集成寬帶

9、放大電路進展信號放大。前者以集中預選頻替代了逐級選頻, 減小了調試的難度, 后者可充分發(fā)揚線性集成電路的優(yōu)勢。 v集中濾波器的義務是選頻, 要求在滿足通頻帶目的的同時, 矩形系數要好。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)或假設干節(jié)網絡組成, 根據網絡實際, 按照帶寬、 衰減特性等要求進展設計, 目前已得到了廣泛運用。 給出了一種集中網絡構造。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。 它具有無需調諧、體積小、 加工方便等優(yōu)點, 但任務頻率不太高幾十兆赫茲以下, 相對頻寬較窄。 q1q3q5C0LqCqrqC0(a)(b)00000112121

10、21CCfCCCLCCCCLfCLfqqqqqqqqqqq聲外表波濾波器v運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。所謂壓電效應是指：當晶體遭到應力作用時, 在它的某些特定外表上將出現(xiàn)電荷, 而且應力大小與電荷密度之間存在著線性關系, 這是正壓電效應；當晶體遭到電場作用時, 在它的某些特定方向上將出現(xiàn)應力變化, 而且電場強度與應力變化之間存在著線性關系, 這是逆壓電效應。自20世紀60年代中期問世以來, 聲外表波濾波器的開展非常迅速。它不僅不需求調整, 而且具有良