射频电子线路电子教案：3章波形发生与变换电路_九讲上课内容

1、,A (Vcemin，Vbemax) Q（Vcc, IQ ） IQ= gc(VBB-VBZ),V0,gd,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,1、动态负载线,建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,1、动态负载线,B,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,1、动态负载线,B,甲类,

2、与低频放大器负载线的斜率公式一致,偏离1800，即非甲类工作时，负载线的斜率变化。,建立由Rp和VCC 、VBB、Vb所表示的输出动态负载曲线。（Ic与Uce的关系曲线。）,V0,1、动态负载线,B,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,一、负载特性,vbe,过压区,临界区,欠压区,A1,A5,A3,A4,A2,V0,V0,V0,2.2.3 高频谐振功放的动态特性,一、负载特性,欠压、过压、临界三种工作状态的特点：,欠压：恒流，Vcm变化，Po较小，c低，Pc较大；,过压：恒压，Icm1变化，Po较小，c可达最高；,临界：Po最大，c较高；,最佳工作状态,发射

3、机末级,中间放大级,恒流源,恒压源,过压区,临界区,欠压区,放大在？区 限幅在？区,放大在欠压区 限幅在过压区,1、谐振功放的组成 直流馈电和各种不同用途的输入输出端电路 2、管外电路 输入电路（基极经外电路到发射极的电路） 输出电路（从功率三极管集电极经外电路到发射极的电路） 3、组成规律 集电极 基极 4、集电极电路对不同频率 信号的等效电路 5、阻隔元件的作用,Ic0,Ic1,Icn,Ib0,Ib1,Ibn,VCC与RFC可否交换？ 不能！VCC对地有杂散电容，与回路电容串联了! VCC一端必须接高频地电位！,A,B,D,C,- VC +,- VC +,A、B间的C可否省略？,+ Vb

4、_,+ Vb _,+ Vb _,A,B,A、B间的C可否省略？ RFC上分布电容的影响。 VBB如何产生？,VBB如何产生？ 基极的反向偏压既可以是外加的，也可以是由基极电流的直流分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。,VBB如何产生？ 基极的反向偏压既可以是外加的，也可以是由基极电流的直流分量或发射极电流的直流分量产生。后者称为自给偏压。,VBB如何产生？ “零”偏置电压和略微正电压偏置电路图,要求第一级基极零偏，第二级基极负偏。电路图中有几处错误？,电路图中有4处错误，已改如下图。,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,工作在所需状态时的,匹配网络,滤波度

5、：,愈大，匹配网络滤波效果愈好。,匹配网络同时又是选频网络。匹配网络还可起到隔离作用。,高频谐振功率放大器的输出匹配网络,射频功率放大器中，阻抗匹配网络是为了实现有效的能量传输。,匹配网络也会引起损耗： 中介回路效率为：,实际放大器的效率为：,存在中介回路效率:,匹配网络应保证一定的通频带， 结构要简单，调整要方便。,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,2.2.5 高频谐振功率放大器的 输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,中介回路效率：,Ik为回路电流有效值,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,中介回路效率

6、：,1,0,末级功放匹配的概念？,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,型匹配网络,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,1输出匹配网络,T型匹配网络,2.2.5 高频谐振功率放大器的输出匹配网络与级间匹配网络,2级间匹配网络,中间级,输出级,应保证负载变化，输出电压恒定,恒流源,恒压源,恒压源,2.2.6 高频谐振功率放大器的实际电路,例2.3 书p123,3.1.1 自激振荡的建立过程及起振条件,射频电子线路 第九讲,3.1 LC反馈正弦波振荡器的工作原理,作业：3-1、3-2、 3-3、3-4、,3.1.2 振荡器的平衡条件,3

7、.1.3 振荡器振幅平衡的稳定条件,3.1.4 振荡器相位平衡的稳定条件,第3章 波形发生与变换电路,复习内容，习题讲解,3.2.1 变压器耦合LC反馈振荡器,振荡器电 路分类,互感耦合振荡器 三 端 式 振 荡 器石英晶体振荡器,电感反馈振荡器 电容反馈振荡器,基本型 克拉泼振荡器 西勒振荡器,第3章 波形发生与变换电路,振荡器输出 波形分类,正弦振荡,低频正弦振荡器 高频正弦振荡器 微波振荡器,非正弦波振荡器,矩形波振荡器 三角波振荡器 锯齿波振荡器,振荡器:自动将直流电源的能量转换为一定波形的交变信号的装置。,高频正弦振荡器在无线电收发设备中的位置,3.1 LC反馈正弦波振荡器的工作原理

8、,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。,回路的衰减系数,振荡频率为,3.1.1自激振荡的建立过程及起振条件,放大器的输入导纳为：,构成振荡器所必须的条件: 1)决定振荡频率的储能回路; 2)有源元件和直流电源; 3)合适的反馈。,选频放大电路转变为振荡电路,振荡条件,将选频放大器变为振荡器: 1)反馈电压极性与原输入电压一致(正反馈)，相位条件； 2)反馈电压幅度与原输入电压相等，幅度条件。,稳定振荡,也就是,3.1.2 振荡器的平衡条件,1/B,可见起振初期是一个增幅的振荡过程,3.1.3 振荡器振幅平衡的稳定条件,振幅平衡的稳定条件

9、,3.1.4 振荡器相位平衡的稳定条件,相位平衡条件:,稳定振荡时相位满足,稳定振荡时相位满足,3.2.1变压器耦合LC反馈振荡器,1.电路组成 如下图所示为一变压器反馈式LC振荡电路。图中，LC并联回路作为三极管 的集电极负载，是振荡电路的选频网络。变压器反馈式振荡电路由放大电路、 反馈网络和选频网络三部分组成。电路中三个线圈作变压器耦合。线圈L与电 容C组成选频电路，L2是反馈线圈，与负载相接的L3为输出线圈。,2.振荡条件及振荡频率,3.电路特点 电路结构简单，容易起振， 改变电容大小可方便地调 节振荡频率。,变压器耦合LC反馈振荡器又称为调谐型振荡器，根据回路(选频网络) 的三极管不同

10、电极的连接点又可分为集电极调谐型、发射极调谐型和 基极调谐型。如下图所示。,以上三种电路，变压器的同名端如图所示。它必须满足振荡的相位条件，在此基础上适当调节反馈量M以满足振荡的振幅条件。,当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。,同名端,注意：线圈的同名端必须两两确定。,确定同名端的方法：,(1) 当两个线圈中电流同时由同名端流入(或流出)时，两个电流产生的磁场相互增强。,*,*,*,*,例,(2) 当随时间增大的时变电流从一线圈的一端流入时，将会引起另一线圈相应同名端的电位升高。,“切环注入法”判断电路是否满足相位

11、条件,(1)在电路中某一个合适的位置(往往是放大器的输入端)把电路断开，(用X号表示)；,(2)在断开处的一侧(往往是放大器的输入端)对地引入一个外加电压源 ,该电压源频率从低到高覆盖回路的谐振频率；,(3)看经过放大器反馈网络之后转回到断开处另一侧对地的电压 是否与 同相，为同相则其中必有某一个频率满足自激振荡的相位条件(注意这里是实际方向)，电路有振荡的可能。,如果电路又同时满足振幅条件就可以产生正弦振荡了,下面用巴克好森准则分析集电极调谐型反馈振荡器的振荡条件。,故,式中,其中等效接入系数为,互感耦合振荡器大信号等效电路,设工作频率远小于振荡器晶体管的特征频率，忽略其内部反馈的影响，用平均参数画出了图(a)的大信号等效电路，如图所示。它与变压器耦合放大器区别在于次级负载就是放大器输入端的Gie。其 为,而,根据巴克好森准则，,即,可得,即,解上述方程组得,起振时