通信考研网www.kyabc.cn则2Afo-1=V99fo/QK.o.1 = V99单调谐回路放大器的矩形系数远大于1,其选择性差。(二)多级单调谐回路谐振放大器的主要技术指标1.多级单调谐谐振放大器的总电压增益若放大器为m级,各级电压增益分别为A.、AzA3、Am则总电压增益A是各级电压增益的乘积。即AmAu·AuAAu若各级电压增益相同,则m级放大器的总电压增益为A. = (A.)"2.多级单调谐放大器的谐振曲线m级相同的放大器级联时,它的总谐振曲线等于单级谐振曲线相乘。可表示为1Am=A[1 +(Q.)]fa3.多级单调谐谐振放大器的总通频带m级相同的放大器级联时,总通频带为(24/a) - 2-10=2-1(2A/0.,)式中,Q,为单级放大器有载品质因数,(2Ao.7),为单级单调谐放大器的通频带。4.多级单调谐放大器的总矩形系数m级单调谐放大器的总矩形系数为100-1(K.1)m=V2m-1级数越多,矩形系数越小。五、小信号谐振放大器的稳定性(一)谐振放大器存在不稳定的原因因为晶体管的反向传输导纳不为零,放大器的输出电压可通过晶体管的反向作用到输入端,引起输入电流的变化,这种反馈作用将可能引起放大器产生自激等不良后果。(二)放大器的稳定系数及稳定电压增益1.放大器的稳定系数S图2-9是调谐放大器的等效电路。当信号源提供输入电压U,后,通过晶体管正向传输导纳y得到U, ---yu,y+ YL而U,通过反向传输导纳反馈到输入端,得:14
通信考研网www.kyabc.cnyUYnyrU=(ye + Y(y + Yt)yi+Y,=U"t2+U心IY图2-9调谐放大器的等效电路如果反馈电压,在相位和幅度上与U,相同,这就意味着放大器要产生自激振荡。放大器稳定系数S的定义是S ( + ) +y)ymyrU.S越大,放大器越稳定。S=1维持自激振荡的条件。对于一般放大器来说,S≥5就可以认为是稳定的。经分析推导,放大器的稳定系数可表示为2(gi+g)(g+gt)S = Ty11s,i+cs(9s + 0))式中的g,和g,在计算上比较困难,特别是多级放大器,所以通常判断放大器稳定的问题是采用计算稳定电压增益来进行比较说明。2.单级单调谐放大器的稳定电压增益稳定电压增益是指晶体管不加任何稳定措施,而满足稳定系数S(例如S5)要求时,放大器工作于谐振频率的最大电压增益。稳定电压增益A,经分析推导可得2yel[Aol, =sl y,l[1+ce(9 + 9m)]此式是说明在晶体管确定后,根据稳定系数S的要求,可计算出在不加任何稳定措施的情况下的放大器的允许最大电压增益。如果实际没加任何稳定措施的放大器的电压增益小于!An|,对应的S比要求的S值要大。放大器是稳定的。若实际未加任何稳定措施的放大器的电压增益大于A,说明S小于要求的S值,放大器是不稳定的。(三)提高谐振放大器稳定性的措施由于反向传输导纳的反馈作用,晶体管是一个双向器件。使晶体管的反馈作用消除的过程称为单向化。单向化的目的就是提高放大器的稳定性。单向化的方法有中和法和失配法。1.中和法.15:
通信考研网www.kyabc.cn所谓中和,是在晶体管放大器的输出与输人之间引人一个附加的外部反馈电路,以抵消晶体管内部y反馈的作用。图2-10给出了中和电路的两种形式,其中,图(α)是较常用的一种形式。可认为y的.E广R.TRokOVa(a)(b)图2-10中和电路的联接反馈是由C的反馈引起,它的作用是U12电压通过C反馈引起晶体管输人电流I。的变化。为了抵消这一反馈的影响,应选用一个与U1相位相反的电压经中和电容反馈到输人端抵消Cts反馈的影响。从电路可知U与U2的相位正好相反,只要满足UzjwCyUizjwCy即UnCheNi2CCN =U32N32电路就能够起到中和作用,提高放大器的稳定性能。图(6)电路,由于内部反馈C是通过U实现的,外部反馈Cv的电压就不能从初级引人,只能从次级Uas引人,但Uas必须与U2的相位相反,电路中的同名端的标注就是保证U45与Uiz的相位相反。在满足UasjaCn UizjaChe即UnCy.NnCicCN =U45Nas电路就能够起到中和作用,提高放大器的稳定性能。应特别注意的是,严格的中和很难达到。因为晶体管的是随额率变化的,而C不随频率变化。所以只能对个频率点起到完全中和作用。2.失配法所谓失配是指信号源内阻不与晶体管的输人阻抗匹配,晶体管输出端的负载不与本级晶体管的输出阻抗匹配。失配法的实质是降低放大器的电压增益,使其小于A,以确保满足稳定的要求。可以选用合适的接人系数PI、p,或在谐振回路两端并联阻尼电阻来实现降低电压增益。在实际运用中,较多的是采用共射共基级联放大器,其等效电路如图2一11所示。由于后级共基晶体管的输人导纳较大,对于前级共射晶体管来说,它是负载。大的负载导纳使电压增益16
通信考研网wwW.kyabc. cn降低,但它仍有较大的电流增益。后级共基放大的电流增益小,电压增益大,组合后的放大器的总电压增益和功率增益与单管共射放大器差不多,但稳定性高。图2-11共射一共基级联放大器共射-共基级联晶体管可以等效为一个共射晶体管。在》》》的条件下,可以证明相同晶体管组成共射-共基组态的等效晶体管参数为y(y+a)yyu:Vfyayr:y',-3n从上可见,比y%小一二个数量级,说明稳定性提高,而,3,与单管相同。第二节典型例题分析与计算例21图2-12所示电路为—等效电路,其中L0.8HQ.=100,C=5pFC=20pF,C=20pF,R=10kn,R,=5kn,试计算回路的谐振频率、谐振电阻。题意分析此题是基本等效电路的计算,其中L为有损电感,应考虑损耗电阻R。(或电导Ro)。解IR图2-12等效电路图2-13等效电路由图2-12可画出图2-13所示的等效电路。(1)同路的谐振频率。由等效电路可知L=0.8uH,回路总电容C为17
通信考研网www.kyabc.cnC,C20×20= 5 += 15(pF)C=C+20+20C+ C,则11fo-2元0.8×10%×15×10m2元LC45.97(MHz)(2)R,折合到回路两端时的接人系数p为1C2C,力IC+ C2C,C2WC+C,则11o= 0.5°x=0.05×10-3(s)5X10R,电感L的损耗电导go为11602元×45.97×10°×0.8×10-6×100W.LQ.= 43.30 ×10-(s)111+go+p + 0.0433×10-3+ 0.05×10-3总电导gu =RR,10×103=0.1933×10-3(s)谐振电阻Rp = 1/gs = 5.17(kn)例2-2有个RLC并联谐振电路如图2-14所示,已知谐振频率f。=10MHz,L=4uH,Q。=100,R=4kQ。试求YYY(1)通频带2Afo.7;(2)若要增大通频带为原来的2倍,还Q应并联一个多大电阻?题意分析此题是一个RLC并联谐振电路的基本计算,了解通频带的变化与回路电阻的关系。图2-14RLC并联谐振回路解(1)计算通频带电感L的损耗电导go为11go:WLQ.2元×10×10%×4×10-6×100= 39.8 × 10-(s)回路总电导11+39.8×10-6g+ goR4X10=289.8×10-°(s)回路的有载品质因数Q,为·18: