单级单调谐放大器..ppt

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 当回路谐振时 O OL 0 并联谐振回路的阻抗为一纯电阻 数值可达到最大值 RP RP称为谐振电阻 阻抗相角为 从图2 7 2可以看出 并联谐振回路在谐振点频率 O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 O 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 当谐振回路谐振时 3 并联谐振回路的谐振频率 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 式中 称为特性阻抗 Q0为LC并联谐振回路的空载Q值 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 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 测出的是时的波形 图2 7 3 b 测出的是的波形 图2 7 3 c 测出的是的波形 输入波形 输出波形 a 输入波形 输出波形 b 输入波形 输出波形 c 图2 7 3 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 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dBMag PH Degs 如图2 7 7所示 图2 7 7Marker区的3个选项 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 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 dBMag PH Degs dB幅度 相位 选择dBMag 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 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 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 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 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 15显示S参数的Simth图 显示S参数的Mag Ph图如图2 7 16所示 图2 7 16显示S参数的Mag Ph图 显示S参数的Polar图如图2 7 17所示 图2 7 17显示S参数的Polar图 显示S参数的Re Im图如图2 7 18所示 图2 7 18显示S参数的Re Im图 3 在Format区中 可以选择Scale 坐标刻度 点击Scale 弹出的对话框如图2 7 19所示 可以改变有关刻度参数 图2 7 19Scale的对话框 4 在Format区中 可以选择AtuoScale 由程序自动定义坐标刻度 5 在Format区中 可以选择Setup 弹出的对话框如图2 7 20所示 图2 7 20Setup的对话框 在Setup对话框中 Trace项可以用来设置曲线的特性 如线宽 Linewidth 颜色 Color 形式 Style Gride项可以用来设置网格线的特性 如线宽 Linewidth 颜色 Color 形式 Style 以及刻度文字的颜色 Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性 如图框的线宽 Framewidth 和颜色 FrameColor 图框背景颜色 BackgroundColor 绘图区的颜色 GraphareaColor 标注文字的颜色 LabelColor 和数字的颜色 DataColor 4 Data区在Data区 可以对显示区内的数据进行加载 Load 保存 Save 输出 Exp 和打印 Print 处理 5 Mode区在Mode区 如图2 7 21所示 有3个选项 Measurement 测量模式 MatchNet Designer 匹配网络设计 和RFCharacterizer 射频特性分析 Setup按钮用来设置不同选项的参数 图2 7 21Mode区的选项 1 Measurement 测量模式 选择Measurement 点击Setup按钮 出现的对话框如图2 7 22所示 在对话框中可以设置 激励信号的起始频率 Startfrequency 激励信号的终止频率 Stopfrequency 扫描方式 Sweeptype 和点数 Numberofpoint 等参数 图2 7 22MeasurementSetup对话框 2 MatchNet Designer 匹配网络设计 选择MatchNet Designer 点击Setup按钮 出现的对话框如图2 7 23所示 在对话框中可以选择 StabilityCircles 稳定圈 ImpedanceMatching 阻抗匹配 UnilateralGainCircles 单向的增益圈 Freq 频率 以及LC网络的结构形式等参数 图2 7 23MatchNet