单级单调谐放大器.
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图中RB11(RB11) 、RB12(RB12)是放大器的偏 置电阻,Re(Re)是直流负反馈电阻,Ce(Ce)是旁 路电容,它们起到稳定放大器静态工作点的作用
。L2 (L2)、L3(L3)、C2(C2)组成并联谐振回路, 它与晶体管共同起着选频放大作用。
为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入
LC(L2 、L3、C2 )谐振回路,影响回路参数,以 及为防止电路的分布参数影响谐振频率,同时也
为了放大器的前后级匹配,本电路采用部分接入
方式。R3(R3)的作用是降低放大器输出端调谐回 路的品质因数Q值,以加宽放大器的通频带。
图2.7.2 共发射极单调谐放大器
如果把LC(L2 、L3、C2 )并联谐振回路调谐 在放大器的工作频率上,则放大器的增益就很 高;偏离这个频率,放大器的放大作用就下降。 图2.7.3(a)测出的是 f fo 时的波形,图 2.7.3(b)测出的是 f fo 的波形, 图2.7.3(c)测 出的是 f fo 的波形。
2.7 单级单调谐放大器
2.7.1 并联谐振回路的特性
LC组成的并联谐振回路具有如下特性:
1. 谐振回路阻抗的频率特性
阻抗的模和阻抗角分别为:
Z
1
CR 2 C 1 2 L L
C 1
arctan
L
CR
L
当回路谐振时,ω=ωO,ωO L-
1 =0。并
OC
联谐振回路的阻抗为一纯电阻,数值可达到
Q0
0L
R
1
0 CR
1 R
L
CR
式中, L / C ,称为特性阻抗;Q0 为 LC并联谐振回路Baidu Nhomakorabea空载Q值。
RP
L CR
Q0 0 L
Q0
0C
上式说明并联谐振回路在谐振时,谐振电阻 等于感抗或容抗的Q0 倍。
2.7.2 单级单调谐放大器电路
单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载 的放大器。图2.7.2 所示为一个共发射极的单调 谐放大器。它是接收机中一种典型的高频放大器 电路。
输入波形
输出波形
(a) f fo
输入波形
输出波形
(b) f fo
输入波形
输出波形
(c) f fo
图2.7.3 f fo ,f fo ,f fo 时输入与输出波形
这样,放大器能放大的频带宽度,就局限于LC (L2 、L3、C2 )并联谐振回路的谐振频率附近。可 见调谐放大器频带响应,在很大程度上取决于 LC (L2 、L3、C2 )谐振回路的特性。
双击波特图仪,弹出面板如图2.7.4所示,测出图 2.7.1谐振频率为10.904MHZ 。
图2.7.4 单调谐放大器幅频特性曲线
2.7.3 单调谐放大器的RF特性分析
单调谐放大器RF特性分析电路如图2.7.5所示, 使用网络分析仪进行RF分析,分析结果可以从网 络分析仪的面板中一一读出。
图2.7.5 单调谐放大器RF特性分析电路
最大值, =Z RP= CLR,RP称为谐振电阻,
阻抗相角为 0。从图2.7.2可以看出,并联
谐振回路在谐振点频率ωO时,相当于一个纯 电阻电路。
图2.7.1 并联谐振回路特征曲线
当回路的角频率ω<ωO。时,并联回路总 阻抗呈电感性。当回路的角频率ω>ωO。时, 并联回路总阻抗呈电容性。
2. 并联谐振回路端电压频率特性 谐振回路两端的电压
在选择Marker区的3个选项时,用鼠标拖动 在Marker区中的滑块,可以改变频率。对应不同 的频率,显示不同的Z11和Z22参数。
2. Trace区 在 Trace 区 , 可 以 选 择 显 示 的 参 数 , 点 击 Trace区的Z11或者Z22按钮,网络分析仪面板显 示的参数和图形不同。点击Z11按钮的显示面板 如图2.7.12所示。
(1)Re/Im(实部/虚部) 选择Re/Im(实部/虚部),网络分析仪在面板上方 以直角坐标模式显示参数Z11和Z22,如图2.7.8所 示。
图2.7.8网络分析仪在面板上方以直角坐标模式显示参数
(2)Mag/Ph(Degs)(幅度/相位) 选择Mag/Ph(Degs)(幅度/相位),网络分析 仪在面板上方以极坐标模式显示参数Z11和 Z22,如图2.7.9所示。
(2)在Format区中,可以选择参数显示格式, 如图2.7.14所示。S参数和Y参数有4种参数显示 格式:Simth(史密斯图)、 Mag/Ph(幅度/相 位图)、 Polar(极化图)和 Re/Im(实数/虚 数图)。H参数和Y参数有3种参数显示格式: Mag/Ph(幅度/相位图)、 Polar(极化图)和 Re/Im(实数/虚数图)。
点击“启动”开关,启动RF分析。点击 网络分析仪,打开网络分析仪面板如图2.7.6 所示。
图2.7.6 网络分析仪面板
1. Marker区 在 Marker 区 有 3 个 选 项 : Re/Im, Mag/Ph(Degs) 和 dB Mag/PH(Degs) ,如图 2.7.7所示。
图2.7.7 Marker区的3个选项
U AB U I S Z
IS
CR
2
C
1
2
L L
C I
u arctan
L
CR
当谐振回路谐振时
L
U AB
U0
IS
L RC
I S RP
3. 并联谐振回路的谐振频率
0
1 LC
4. 品质因素
并联回路谐振时的感抗或容抗与线圈中串联
的损耗电阻R之比,定义为回路的品质因素,
用Q0表示。
图2.7.11 网络分析仪的Trace区
图2.7.12 点击Z11按钮的显示面板
3. Format区 (1)在Format区,可以选择所要分析的参数 种类,可选择的参数种类有:Y参数、S参数 、H参数、Z参数和稳定系数,如图2.7.13所 示。
图2.7.13 在Format区可以选择 的参数种类
图2.7.14 在Format区可以选择 参数显示格式
显示S参数的Simth图如图2.7.15所示。
图2.7.9 网络分析仪在面板上方以极坐标模式显示参数
(3)dB Mag/PH(Degs)(dB幅度/相位)选择 dB Mag/PH(Degs) (dB幅度/相位),网络分 析仪在面板上方以分贝的极坐标模式显示参数 Z11和Z22,如图2.7.10所示。
图2.7.10 网络分析仪在面板上方以分 贝的极坐标模式显示参数