第三章高频谐振放大器.ppt

晶体管Y参数等效电路 单级单调谐放大器分析计算例一、基本电路与工作原理 组成：晶体管、调谐回路、偏置 元件作用：R1、R2 是放大器的偏置电阻；Re是直流负反馈电阻；C1、Ce是交流高频旁路电容；LC组成并联谐振回路，它与晶体管共同起着选频放大作用。 采用部分接入方式是减弱晶体管输出阻抗对谐振回路的影响和为了放大器的前后级匹配。 工作原理 高频信号电压 互感耦合 基极电压 管子be结 基极电流 管子放大作用 集电极电流 谐振回路选频 回路谐振电压 互感耦合 负载电流iL在负载上产生较大的高频信号电压 因为调谐回路并接在输出端且晶体管工作频率很高又工作窄带，所以用高频Y参数等效电路分析。 二、电路分析 1. 直流通路 2. 交流通路（所有旁路电容交流短路、电源直接接地） 3.高频Y参数等效电路 考虑到为保证实用的单调谐放大器稳定地工作，都采取了一定的措施，使内部反馈很小。因此，为了简化电路，常略去内部反馈的影响，即假定yre=0。 单调谐放大器的输出回路Y参数等效电路 将Yoe用输出电导goe和输出电容Coe 并联表示。 同样，外接负载YL可以认为是由电导gL与电容CL 并联而成的。 Is 、goe 、C oe 、g L、C L折算到LC并联回路两端 I’S＝ n1 I S＝n1 Yfe Ube ， g’oe＝ n1 2 g oe ，C’oe＝ n1 2Coe ， g’L＝ n2 2 g L ，C’L＝ n2 2CL 晶体管接入回路的接入系数 n 1＝N12/ N13 负载接入回路的接入系数 n 2＝N45/ N13 并项后的等效电路 将g’oe 、g’L 、g P合并 G ?＝g’oe ＋g’L ＋g P 将C’oe 、C’L 、C合并 C ?＝C’oe ＋C’L ＋C 导纳 Y ?＝G ? ＋jωC ? ＋1/jωL 输出电压 U’o＝－I’s / G ?＝－n1 Yfe Ube / G ?＝Uo / n 2 三、性能指标分析 1.电压增益 2.功率增益 3.单调谐放大器的通频带 4.单调谐放大器的选择性 1. 电压增益 A u＝U0 ? Ube＝n 2U‘o ? Ube＝－n1 n 2Yfe / Y ? ＝－n1 n 2Yfe / （G ? ＋jω C ? ＋1/jωL ） ?－n1 n 2Yfe / 〔G ? （1＋j2 Q L ?f / f0 ）〕 式中有载Q L值为 Q L＝1 ? ? 0L G?＝? 0C? ? G? 谐振频率 f0 ＝1/ 2?? L C? 电压增益的模?A u?＝n1 n 2Yfe / 〔G ? ?1＋（2 Q L ?f / f0 ）2〕 当回路谐振时，?f＝0，放大器谐振电压增益为 A uo＝－n1 n 2Yfe / G ? ?A uo?＝n1 n 2 ? Yfe ? / G ? ＝n1 n 2 ? Yfe ? / （n1 2 g oe＋n2 2 g L＋g P ）记 可见，电压增益振幅与晶体管参数、负载电导、回路谐振电导及接入系数有关。 影响电压增益的因素 （1）为了增大Auo，应选取?Yfe?大、goe小的晶体管。 （2）为了增大Auo，要求负载电导小，若负载是下一级放大器，则要求其gie小。 （3）回路谐振电导gp越小，Auo越大。而gp取决于空载Q值Qo，与Qo成反比。Q0=Rp/ωL=gpωL （4）Auo与接入系数n1、n2有关。 2. 功率增益 谐振时Po＝（U’o2 ?2）g’L ＝（U o2 ?2 n22）g’L ＝（Uo2 ?2 n2 2）n22g L＝（Uo2 ?2 ）g L 通常g L＝g ie2 ＝g ie1即Po＝（Uo2 ?2 ）gie2 Pi＝（U 2i ?2 ）gie1 所以， G po＝Po ? Pi ＝U o2 ? U i2＝Auo 2 第二级与第一级三极管参数一样时有以上功率增益式。 最大电压增益和最大功率增益 当回路无损耗又满足阻抗匹配时， 即g p＝0，n1 2 g oe1＝n2 2 g L＝n2 2 g ie2时 Auomax＝n1n2Yfe /2 n1 2g