單級單調(diào)諧放大器..ppt

2 7單級單調(diào)諧放大器 2 7 1并聯(lián)諧振回路的特性 LC組成的并聯(lián)諧振回路具有如下特性 1 諧振回路阻抗的頻率特性阻抗的模和阻抗角分別為 當(dāng)回路諧振時 O OL 0 并聯(lián)諧振回路的阻抗為一純電阻 數(shù)值可達到最大值 RP RP稱為諧振電阻 阻抗相角為 從圖2 7 2可以看出 并聯(lián)諧振回路在諧振點頻率 O時 相當(dāng)于一個純電阻電路 圖2 7 1并聯(lián)諧振回路特征曲線 當(dāng)回路的角頻率 O 時 并聯(lián)回路總阻抗呈電容性 2 并聯(lián)諧振回路端電壓頻率特性諧振回路兩端的電壓 當(dāng)諧振回路諧振時 3 并聯(lián)諧振回路的諧振頻率 4 品質(zhì)因素并聯(lián)回路諧振時的感抗或容抗與線圈中串聯(lián)的損耗電阻R之比 定義為回路的品質(zhì)因素 用Q0表示 式中 稱為特性阻抗 Q0為LC并聯(lián)諧振回路的空載Q值 上式說明并聯(lián)諧振回路在諧振時 諧振電阻等于感抗或容抗的Q0倍 2 7 2單級單調(diào)諧放大器電路 單調(diào)諧放大器是由單調(diào)諧回路作為交流負(fù)載的放大器 圖2 7 2所示為一個共發(fā)射極的單調(diào)諧放大器 它是接收機中一種典型的高頻放大器電路 圖中RB11 RB11 RB12 RB12 是放大器的偏置電阻 Re Re 是直流負(fù)反饋電阻 Ce Ce 是旁路電容 它們起到穩(wěn)定放大器靜態(tài)工作點的作用 L2 L2 L3 L3 C2 C2 組成并聯(lián)諧振回路 它與晶體管共同起著選頻放大作用 為了防止三極管的輸出與輸入導(dǎo)納直接并入LC L2 L3 C2 諧振回路 影響回路參數(shù) 以及為防止電路的分布參數(shù)影響諧振頻率 同時也為了放大器的前后級匹配 本電路采用部分接入方式 R3 R3 的作用是降低放大器輸出端調(diào)諧回路的品質(zhì)因數(shù)Q值 以加寬放大器的通頻帶 圖2 7 2共發(fā)射極單調(diào)諧放大器 如果把LC L2 L3 C2 并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在放大器的工作頻率上 則放大器的增益就很高 偏離這個頻率 放大器的放大作用就下降 圖2 7 3 a 測出的是時的波形 圖2 7 3 b 測出的是的波形 圖2 7 3 c 測出的是的波形 輸入波形 輸出波形 a 輸入波形 輸出波形 b 輸入波形 輸出波形 c 圖2 7 3 時輸入與輸出波形 這樣 放大器能放大的頻帶寬度 就局限于LC L2 L3 C2 并聯(lián)諧振回路的諧振頻率附近 可見調(diào)諧放大器頻帶響應(yīng) 在很大程度上取決于LC L2 L3 C2 諧振回路的特性 雙擊波特圖儀 彈出面板如圖2 7 4所示 測出圖2 7 1諧振頻率為10 904MHZ 圖2 7 4單調(diào)諧放大器幅頻特性曲線 2 7 3單調(diào)諧放大器的RF特性分析 單調(diào)諧放大器RF特性分析電路如圖2 7 5所示 使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進行RF分析 分析結(jié)果可以從網(wǎng)絡(luò)分析儀的面板中一一讀出 圖2 7 5單調(diào)諧放大器RF特性分析電路 點擊 啟動 開關(guān) 啟動RF分析 點擊網(wǎng)絡(luò)分析儀 打開網(wǎng)絡(luò)分析儀面板如圖2 7 6所示 圖2 7 6網(wǎng)絡(luò)分析儀面板 1 Marker區(qū)在Marker區(qū)有3個選項 Re Im Mag Ph Degs 和dBMag PH Degs 如圖2 7 7所示 圖2 7 7Marker區(qū)的3個選項 1 Re Im 實部 虛部 選擇Re Im 實部 虛部 網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以直角坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22 如圖2 7 8所示 圖2 7 8網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以直角坐標(biāo)模式顯示參數(shù) 2 Mag Ph Degs 幅度 相位 選擇Mag Ph Degs 幅度 相位 網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22 如圖2 7 9所示 圖2 7 9網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以極坐標(biāo)模式顯示參數(shù) 3 dBMag PH Degs dB幅度 相位 選擇dBMag PH Degs dB幅度 相位 網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以分貝的極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22 如圖2 7 10所示 圖2 7 10網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以分貝的極坐標(biāo)模式顯示參數(shù) 在選擇Marker區(qū)的3個選項時 用鼠標(biāo)拖動在Marker區(qū)中的滑塊 可以改變頻率 對應(yīng)不同的頻率 顯示不同的Z11和Z22參數(shù) 2 Trace區(qū)在Trace區(qū) 可以選擇顯示的參數(shù) 點擊Trace區(qū)的Z11或者Z22按鈕 網(wǎng)絡(luò)分析儀面板顯示的參數(shù)和圖形不同 點擊Z11按鈕的顯示面板如圖2 7 12所示 圖2 7 11網(wǎng)絡(luò)分析儀的Trace區(qū) 圖2 7 12點擊Z11按鈕的顯示面板 3 Format區(qū) 1 在Format區(qū) 可以選擇所要分析的參數(shù)種類 可選擇的參數(shù)種類有 Y參數(shù) S參數(shù) H參數(shù) Z參數(shù)和穩(wěn)定系數(shù) 如圖2 7 13所示 圖2 7 13在Format區(qū)可以選擇的參數(shù)種類 2 在Format區(qū)中 可以選擇參數(shù)顯示格式 如圖2 7 14所示 S參數(shù)和Y參數(shù)有4種參數(shù)顯示格式 Simth 史密斯圖 Mag Ph 幅度 相位圖 Polar 極化圖 和Re Im 實數(shù) 虛數(shù)圖 H參數(shù)和Y參數(shù)有3種參數(shù)顯示格式 Mag Ph 幅度 相位圖 Polar 極化圖 和Re Im 實數(shù) 虛數(shù)圖 圖2 7 14在Format區(qū)可以選擇參數(shù)顯示格式 顯示S參數(shù)的Simth圖如圖2 7 15所示 圖2 7 15顯示S參數(shù)的Simth圖 顯示S參數(shù)的Mag Ph圖如圖2 7 16所示 圖2 7 16顯示S參數(shù)的Mag Ph圖 顯示S參數(shù)的Polar圖如圖2 7 17所示 圖2 7 17顯示S參數(shù)的Polar圖 顯示S參數(shù)的Re Im圖如圖2 7 18所示 圖2 7 18顯示S參數(shù)的Re Im圖 3 在Format區(qū)中 可以選擇Scale 坐標(biāo)刻度 點擊Scale 彈出的對話框如圖2 7 19所示 可以改變有關(guān)刻度參數(shù) 圖2 7 19Scale的對話框 4 在Format區(qū)中 可以選擇AtuoScale 由程序自動定義坐標(biāo)刻度 5 在Format區(qū)中 可以選擇Setup 彈出的對話框如圖2 7 20所示 圖2 7 20Setup的對話框 在Setup對話框中 Trace項可以用來設(shè)置曲線的特性 如線寬 Linewidth 顏色 Color 形式 Style Gride項可以用來設(shè)置網(wǎng)格線的特性 如線寬 Linewidth 顏色 Color 形式 Style 以及刻度文字的顏色 Miscellaneous項可以用來設(shè)置繪圖區(qū)的特性 如圖框的線寬 Framewidth 和顏色 FrameColor 圖框背景顏色 BackgroundColor 繪圖區(qū)的顏色 GraphareaColor 標(biāo)注文字的顏色 LabelColor 和數(shù)字的顏色 DataColor 4 Data區(qū)在Data區(qū) 可以對顯示區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進行加載 Load 保存 Save 輸出 Exp 和打印 Print 處理 5 Mode區(qū)在Mode區(qū) 如圖2 7 21所示 有3個選項 Measurement 測量模式 MatchNet Designer 匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 和RFCharacterizer 射頻特性分析 Setup按鈕用來設(shè)置不同選項的參數(shù) 圖2 7 21Mode區(qū)的選項 1 Measurement 測量模式 選擇Measurement 點擊Setup按鈕 出現(xiàn)的對話框如圖2 7 22所示 在對話框中可以設(shè)置 激勵信號的起始頻率 Startfrequency 激勵信號的終止頻率 Stopfrequency 掃描方式 Sweeptype 和點數(shù) Numberofpoint 等參數(shù) 圖2 7 22MeasurementSetup對話框 2 MatchNet Designer 匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 選擇MatchNet Designer 點擊Setup按鈕 出現(xiàn)的對話框如圖2 7 23所示 在對話框中可以選擇 StabilityCircles 穩(wěn)定圈 ImpedanceMatching 阻抗匹配 UnilateralGainCircles 單向的增益圈 Freq 頻率 以及LC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式等參數(shù) 圖2 7 23MatchNet