章波形发生_九讲内容11_08

1、作业：作业：3-1、3-2、 3-3、3-4、()cosBZBBocccmcccmcbVVVVVVVVbb ccBZcmBB cmcccedceocmbVVVV VV VigvgvVVV式中式中：动态特性曲线动态特性曲线(负载线或工作路负载线或工作路)方程方程vceicVoABO画画 法法 二二 ：（1）作作静静态态工工作作点点 Q：令令o90t 由由外外部部方方程程可可得得：,:()ceCCbeBBcQcBBBZvVvVQiIg VV(2) 作作 A 点点 :令令o0t minmax:cecCCcmbebeBBbvVVVAvVVV连连 接接 Q 、 A 两两 点点 即即 得得 动动 态态 特

2、特 性性 曲曲 线线 。VcmVcemingd画法一：画法一：在静态特性曲线的在静态特性曲线的vce轴上取轴上取B点，点，使使OB=V0，由，由B点作斜率为点作斜率为gd的直线的直线BA，即得动态特性曲线。，即得动态特性曲线。 动态特性曲线动态特性曲线VbemaxVccQIQ当当CCV，BBV，bmV不不变变，icvcevbemax1. 谐振功放的负载特性 2121124ocrcrCCPKgVcrg 22120ocrcrcrCCPKKgV 临界状态下有临界状态下有vceicvbemaxQVccQVcc Q Vcct icVbVBBvbemax1VBEicVBBvbemax2VBBvbemax3

3、vceicvbemax1vbemax2QVccvbemax3t ic设设功功放放原原始始工工作作在在临临界界状状态态：讨讨论论：bmV与与 cco1C0C1CP,P,PV,I,I 的的关关系系。当当CCV，PR不不变变VBEicVBB VBZVbCCVbmgCvceicvbemax1vbemax2QVcct icvbemax3功率放大器Vs0.01uFCEC高频扼流圈GNDRFRERLGND示波器检测点EmAV+VCCv0GND直流毫安表Ico+-L2.2.4高频谐振功放的高频谐振功放的直流馈电直流馈电线线路路直流馈电线路分为直流馈电线路分为串串馈馈 Series feed并并馈馈 Paral

4、lel feed510RFCRFCCXLX15 20CPXR115 20CPXRC510RFCRFCPXLR2基极偏置电路基极偏置电路( (1) )作用作用为放大电路提供合适的偏置电压，使功率管工作在丙类。为放大电路提供合适的偏置电压，使功率管工作在丙类。( (2) )常用类型常用类型图图 234基极偏置电路基极偏置电路不改变馈电形式不改变馈电形式,纠正电路错误纠正电路错误不改变馈电形式不改变馈电形式,纠纠正电路错误正电路错误2.2.5 高频谐振功放的高频谐振功放的输出匹配网络与级间匹配网络输出匹配网络与级间匹配网络1位置位置（输出滤波匹配网络）（输出滤波匹配网络）对交流通路而言，滤波匹配网络

5、对交流通路而言，滤波匹配网络( (Filter-Matched Network) )介于功率管介于功率管 T 和外接负载和外接负载 RL 之间。之间。2对滤波匹配网络的要求对滤波匹配网络的要求( (1) )匹配网络匹配网络将外接负载将外接负载 RL 变换为变换为放大管所要求的负载放大管所要求的负载 Rp，保证高效率保证高效率地输出功率。地输出功率。图图 237高频谐振高频谐振功放的输出匹配网络功放的输出匹配网络( (2) )选频网络选频网络 充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证在外接负充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证在外接负载上输出所需基波功率。载上输出所需基波功率。滤波度滤波度 n：设设

6、 IL1m 和和 ILnm 分别为通过外接负载分别为通过外接负载电流电流中中基波基波和和 n 次谐波次谐波分量的振幅，则对分量的振幅，则对 n 次谐波的次谐波的滤波度滤波度定义为定义为CC1LL1nnnIIII n越大，网络对越大，网络对 n 次谐波的抑制能力越强。通次谐波的抑制能力越强。通常常n 选选 2，即，即对二次谐波的滤波度对二次谐波的滤波度。( (3) )高效高效将功率管给出的信号功率将功率管给出的信号功率 Po 高效地传到外接负载高效地传到外接负载上，即要求网络的上，即要求网络的中介回路效率中介回路效率 K = PL/ Po 接近接近 1。 下图所示的下图所示的L L型匹配网络具有

7、电路简单、容易实现的优点，不型匹配网络具有电路简单、容易实现的优点，不足之处是电路的品质因数足之处是电路的品质因数Q值很低值很低( (通常通常Q10) )，因此电路的，因此电路的滤波特性很差，所以在实际的发射机中，常常选用滤波特性很差，所以在实际的发射机中，常常选用T型或型或 型网型网络作匹配之用。络作匹配之用。RRLLCRL(小)CRL(大)(b) RLR 匹配网络(a) RLR 匹配网络几种常见的几种常见的LC匹配匹配 (a) L型型; (b) T型型; (c) 型型将天线将天线( (负载负载) )回路通过互感或回路通过互感或其他形式与集电极调谐回路相其他形式与集电极调谐回路相耦合。耦合。

8、等效电路等效电路等效回路的谐振阻抗为等效回路的谐振阻抗为2211221111()pAp Lp LRCMCr rrr改变改变M或接入系数或接入系数p( (晶体管电路由于元件晶体管电路由于元件小，实现可变小，实现可变M是较难的，也可改变接入系是较难的，也可改变接入系数数p p) )，就可以在不影响回路调谐的情，就可以在不影响回路调谐的情况下，调整中介回路的等效阻抗，以况下，调整中介回路的等效阻抗，以达到阻抗匹配的目的。达到阻抗匹配的目的。图图2-38 复合输出匹配网络复合输出匹配网络为了使器件的输出功率绝大部分能送到负载为了使器件的输出功率绝大部分能送到负载RA上就希望上就希望 反射电阻反射电阻r

9、 回路损耗电阻回路损耗电阻r1 衡量回路传输能力优劣的标准。通常以输出至负载的有衡量回路传输能力优劣的标准。通常以输出至负载的有效功率与输入到回路的总交流功率之比来代表，这比值叫做效功率与输入到回路的总交流功率之比来代表，这比值叫做中介回路的传输效率中介回路的传输效率 k，简称中介回路效率。，简称中介回路效率。0111111QQRRrLppkrrrrr故有故有: :2222111() ()()kLkokAIPMPIrMrrrrrrr 要想回路的传输效率高，则要想回路的传输效率高，则空载空载Qo越大越好，有载越大越好，有载QL越小越好，越小越好，也就也就是说，是说，中介回路本身的损耗越小越好中介

10、回路本身的损耗越小越好 , 下图是两种下图是两种 形网络是形网络是常用的匹配电路常用的匹配电路( (也可以用也可以用T型网络型网络) )。R2是是终终端端( (负载负载) )电阻，电阻，R1是是由由R2折合到左端的等效电阻，故接线用虚线表示。折合到左端的等效电阻，故接线用虚线表示。1(1)12(2)222(1)1112(3)12112RXCQLRXCRQLRQ RRLXLQQ XLLCR1C1C2R2L1(a)1(1)112(2)122122(3)122(1)11RXCQLQ RRLXCQQ XLLCRXLRQLRR1C1R2C2L1(b)现以现以 (a)为例进行计算公式的推导为例进行计算公式

11、的推导 将并联回路将并联回路R1C1与与R2C2变换为串联形式，变换为串联形式，由串、并联阻抗转换公式由串、并联阻抗转换公式(书上书上p68页页)可得可得L1C1R1C2R22c1111222c1111XRRRXRQ 2C11C1C12221C111XRXXRXQ 2c2222222c2221XRRRXRQ 2C12C2C12222C221XRXXRXQ 网络匹配时，网络匹配时，R1= R2 由谐振条件得由谐振条件得 :R1C1C2R2L1(a)例例 有一个输出功率为有一个输出功率为2W的高频功率放大器、负载电阻的高频功率放大器、负载电阻RL=50，EC=24V，f=50MHz，Q1=10，试

12、求，试求型匹配网络的元件值。型匹配网络的元件值。 解解 :L1R1C1R2= RLC2 R1应该是功率放大器所要求的匹配电应该是功率放大器所要求的匹配电阻阻 Rp ,即即L1C1R1C2R2网络匹配时，网络匹配时，R1= R2 改写为：改写为： 解之得：解之得： 由谐振条件得由谐振条件得 :6 .22)75. 810501(110144102 注意，考虑到晶体管的输出电容注意，考虑到晶体管的输出电容Co后，后，C1应减去应减去Co之值，才是所需外加的调谐电容值。一般，之值，才是所需外加的调谐电容值。一般，当当L1确确定之后，用定之后，用C2主要调匹配，用主要调匹配，用C1主要调谐振。主要调谐振

13、。 实际还有其它各种形式的匹配网络。分析方法实际还有其它各种形式的匹配网络。分析方法都很类似，都很类似，即从匹配与谐振两个条件出发，再加上即从匹配与谐振两个条件出发，再加上一个假设条件一个假设条件(通常都是假定通常都是假定Q1值值)，即可求出电路，即可求出电路元件的数值。元件的数值。 2.级间耦合回路级间耦合回路 T T形匹配网络形匹配网络 C1 C2 RL L1 C1 aL1 bL1 C2 RL 输入匹配网络或级间耦合网络输入匹配网络或级间耦合网络: :是用以与下级放大器的输入端相连接是用以与下级放大器的输入端相连接, ,其负载是下一级放其负载是下一级放大器的输入阻抗大器的输入阻抗振荡器振荡

14、器电电路路分类分类互感耦合振荡器互感耦合振荡器三三 端端 式式 振振 荡荡 器器石英晶体振荡器石英晶体振荡器电感反馈振荡器电感反馈振荡器电容反馈振荡器电容反馈振荡器基本型基本型克拉泼振荡器克拉泼振荡器西勒振荡器西勒振荡器振荡器输出振荡器输出波形分类波形分类正弦振荡正弦振荡低频正弦振荡器低频正弦振荡器高频正弦振荡器高频正弦振荡器微波振荡器微波振荡器非正弦波振荡器非正弦波振荡器矩形波振荡器矩形波振荡器三角波振荡器三角波振荡器锯齿波振荡器锯齿波振荡器振荡器振荡器: :自动将直流自动将直流电源的电源的能量转换为一定波形的能量转换为一定波形的交变交变信号的装置。信号的装置。高频正弦振荡器在无线电收发设备

15、中的位置高频正弦振荡器在无线电收发设备中的位置正弦波振荡器：不需要外加输入信号，只要接上电源就可以输出一定振幅、一定频率的正弦波信号的装置。增幅振荡 000阻尼振荡等幅振荡22021020diLRiidtdtCd idiidtdt微分一次得 222200220= (32)tttVieeeL22220 ; sintVjietL若C3 所以有所以有: :3CC 振振荡荡频频率率：311LCLC RLECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABLC1C2C3RLBARLLC1C2C3C4ABC4LC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB2 2. .S Se ei il lo or r O Os

16、 sc ci il ll la at to or r 与与 Clapp 电路不同点仅在于电路不同点仅在于 回路电感回路电感 L 两端并联一个可变电两端并联一个可变电 容容 C4 ,而而 C3 为固定值电容为固定值电容 ,且且 有有 C3C1,C2 其其振振荡荡频频率率为为: :)(1)(1434CCLCCL 其其中中33211111CCCCC 而而电电压压反反馈馈系系数数: :12beceuCBuC保保持持不不变变, ,又又因因 RL的的接接入入系系数数为为: 321111111CCCCCCp 13CC EC由由于于 C3为为固固定定值值,所所以以p值值 不不变变（即即与与调调谐谐电电容容 C

17、4无无 关关）,所所以以在在波波段段内内振振幅幅比比 较较稳稳定定,且且调调谐谐范范围围比比较较宽宽, 实实际际中中常常用用于于宽宽波波段段工工作作系系 统统中中. LC1C2C3C4AB频频率率稳稳定定: :在在各各种种外外界界条条件件发发生生变变化化的的情情况况下下, ,要要求求实实际际工工作作频频率率与与指指定定频频率率的的偏偏差差最最小小. .频频率率稳稳定定在在数数量量上上常常用用频频率率偏偏差差来来表表示示: :即即在在一一定定时时间间间间隔隔t 内内, ,频频率率的的相相对对偏偏差差. .一一般般按按时时间间的的长长短短不不同同, ,通通常常可可分分为为三三种种频频率率稳稳定定度

18、度: : 长长期期稳稳定定度度: :一一般般指指几几天天或或几几个个月月 短短期期稳稳定定度度: : 指指一一天天内内, ,以以小小时时, ,分分, ,秒秒计计. . 瞬瞬时时稳稳定定度度: : 一一般般以以秒秒或或毫毫秒秒计计. . 放大器放大器LC选频选频 反馈网络反馈网络A Z Buiic1ZLuouf()ZAB Z ()AB0 1 因因而而凡凡是是能能引引起起交交点点变变化化的的因因素素都都会会引引起起振振荡荡频频率率的的变变化化。Z ()AB0 1 定定 性性 分分 析析1 1, ,外外界界因因素素仅仅使使谐谐振振回回路路固固 有有频频率率0 变变化化, ,即即Z ) (000曲曲 线线 平平 移移) (111 在在这这种种情情况况下下有有: : 10 0 1 2 2 谐谐振振回回路路的的品品质质因因数数 Q 变变化化 1 1 QQ1 1 故故可可看看出出提提高高频频率率稳稳定定度度的的方方法法: :0B()AQ降 低降 低增 大值o 1 1 电电感感: : TLLL ; ; 电电容容: : TCCC L LC C 振振荡荡回回路路的的温温度度系系数数: :)(210CLfTff 可可见见回回路路中中的的电