2.7單級單調(diào)諧放大器

2.7單級單調(diào)諧放大器

12.7.1并聯(lián)諧振回路的特性

LC組成的并聯(lián)諧振回路具有如下特性：

1.諧振回路阻抗的頻率特性阻抗的模和阻抗角分別為:2.7.1并聯(lián)諧振回路的特性

LC組成的并聯(lián)諧振回路具2當(dāng)回路諧振時，ω＝ωO，ωOL-=0。并聯(lián)諧振回路的阻抗為一純電阻，數(shù)值可達(dá)到最大值，＝RP＝，RP稱為諧振電阻，阻抗相角為。從圖2.7.2可以看出，并聯(lián)諧振回路在諧振點(diǎn)頻率ωO時，相當(dāng)于一個純電阻電路。當(dāng)回路諧振時，ω＝ωO，ωOL-=0。并聯(lián)3圖2.7.1并聯(lián)諧振回路特征曲線圖2.7.14當(dāng)回路的角頻率ω<ωO。時，并聯(lián)回路總阻抗呈電感性。當(dāng)回路的角頻率ω>ωO。時，并聯(lián)回路總阻抗呈電容性。2.并聯(lián)諧振回路端電壓頻率特性諧振回路兩端的電壓當(dāng)回路的角頻率ω<ωO。時，并聯(lián)回路總阻抗呈電感性。5當(dāng)諧振回路諧振時當(dāng)諧振回路諧振時63.并聯(lián)諧振回路的諧振頻率4.品質(zhì)因素

并聯(lián)回路諧振時的感抗或容抗與線圈中串聯(lián)的損耗電阻R之比，定義為回路的品質(zhì)因素，用Q0表示。3.并聯(lián)諧振回路的諧振頻率4.品質(zhì)因素7式中，,稱為特性阻抗；Q0為LC并聯(lián)諧振回路的空載Q值。式中，,稱為特性阻抗；Q08上式說明并聯(lián)諧振回路在諧振時，諧振電阻等于感抗或容抗的Q0倍。上式說明并聯(lián)諧振回路在諧振時，諧振電阻等于感抗或容抗92.7.2單級單調(diào)諧放大器電路

單調(diào)諧放大器是由單調(diào)諧回路作為交流負(fù)載的放大器。圖2.7.2所示為一個共發(fā)射極的單調(diào)諧放大器。它是接收機(jī)中一種典型的高頻放大器電路。

2.7.2單級單調(diào)諧放大器電路

單調(diào)諧放10圖中RB11(RB11)、RB12(RB12)是放大器的偏置電阻，Re(Re)是直流負(fù)反饋電阻，Ce(Ce)是旁路電容，它們起到穩(wěn)定放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。L2(L2)、L3(L3)、C2(C2)組成并聯(lián)諧振回路，它與晶體管共同起著選頻放大作用。

圖中RB11(RB11)、RB12(RB12)是放11為了防止三極管的輸出與輸入導(dǎo)納直接并入LC（L2

、L3、C2）諧振回路，影響回路參數(shù)，以及為防止電路的分布參數(shù)影響諧振頻率，同時也為了放大器的前后級匹配，本電路采用部分接入方式。R3(R3)的作用是降低放大器輸出端調(diào)諧回路的品質(zhì)因數(shù)Q值，以加寬放大器的通頻帶。

為了防止三極管的輸出與輸入導(dǎo)納直接并入LC（L2、12圖2.7.2共發(fā)射極單調(diào)諧放大器圖2.7.2共發(fā)射極單調(diào)諧放大器13如果把LC（L2

、L3、C2）并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在放大器的工作頻率上，則放大器的增益就很高；偏離這個頻率，放大器的放大作用就下降。圖2.7.3（a）測出的是時的波形，圖2.7.3(b)測出的是的波形,圖2.7.3(c)測出的是的波形。如果把LC（L2、L3、C2）并聯(lián)諧振回路調(diào)諧在放大器的14輸入波形

輸出波形

（a）輸入波形輸出波形（a）15輸入波形

輸出波形

（b）

輸入波形輸出波形（b）16輸入波形

輸出波形

（c）

圖2.7.3，，時輸入與輸出波形輸入波形輸出波形（c）圖2.7.317這樣，放大器能放大的頻帶寬度，就局限于LC（L2

、L3、C2）并聯(lián)諧振回路的諧振頻率附近。可見調(diào)諧放大器頻帶響應(yīng)，在很大程度上取決于LC（L2

、L3、C2）諧振回路的特性。

雙擊波特圖儀，彈出面板如圖2.7.4所示，測出圖2.7.1諧振頻率為10.904MHZ

。這樣，放大器能放大的頻帶寬度，就局限于LC（L18圖2.7.4單調(diào)諧放大器幅頻特性曲線圖2.7.4單調(diào)諧放大器幅頻特性曲線192.7.3單調(diào)諧放大器的RF特性分析

單調(diào)諧放大器RF特性分析電路如圖2.7.5所示，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行RF分析，分析結(jié)果可以從網(wǎng)絡(luò)分析儀的面板中一一讀出。2.7.3單調(diào)諧放大器的RF特性分析

單調(diào)諧放大器20圖2.7.5單調(diào)諧放大器RF特性分析電路圖2.7.5單調(diào)諧放大器RF特性分析電路21點(diǎn)擊“啟動”開關(guān)，啟動RF分析。點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)分析儀，打開網(wǎng)絡(luò)分析儀面板如圖2.7.6所示。點(diǎn)擊“啟動”開關(guān)，啟動RF分析。點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)分析儀22圖2.7.6網(wǎng)絡(luò)分析儀面板圖2.7.6網(wǎng)絡(luò)分析儀面板231.Marker區(qū)在Marker區(qū)有3個選項(xiàng)：Re/Im，Mag/Ph(Degs)和

dBMag/PH(Degs)，如圖2.7.7所示。圖2.7.7Marker區(qū)的3個選項(xiàng)1.Marker區(qū)圖2.7.7Marker區(qū)的3個選項(xiàng)24（1）Re/Im（實(shí)部/虛部）選擇Re/Im（實(shí)部/虛部），網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以直角坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22，如圖2.7.8所示。

圖2.7.8網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以直角坐標(biāo)模式顯示參數(shù)（1）Re/Im（實(shí)部/虛部）圖2.7.8網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上25（2）Mag/Ph(Degs)（幅度/相位）選擇Mag/Ph(Degs)（幅度/相位），網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22，如圖2.7.9所示。

圖2.7.9網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)（2）Mag/Ph(Degs)（幅度/相位）圖2.7.9網(wǎng)26（3）dBMag/PH(Degs)（dB幅度/相位）選擇dBMag/PH(Degs)（dB幅度/相位），網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以分貝的極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)Z11和Z22，如圖2.7.10所示。

圖2.7.10網(wǎng)絡(luò)分析儀在面板上方以分貝的極坐標(biāo)模式顯示參數(shù)（3）dBMag/PH(Degs)（dB幅度/相位）選擇d27在選擇Marker區(qū)的3個選項(xiàng)時，用鼠標(biāo)拖動在Marker區(qū)中的滑塊，可以改變頻率。對應(yīng)不同的頻率，顯示不同的Z11和Z22參數(shù)。2.Trace區(qū)在Trace區(qū)，可以選擇顯示的參數(shù)，點(diǎn)擊Trace區(qū)的Z11或者Z22按鈕，網(wǎng)絡(luò)分析儀面板顯示的參數(shù)和圖形不同。點(diǎn)擊Z11按鈕的顯示面板如圖2.7.12所示。在選擇Marker區(qū)的3個選項(xiàng)時，用鼠標(biāo)拖動在Ma28圖2.7.11網(wǎng)絡(luò)分析儀的Trace區(qū)圖2.7.11網(wǎng)絡(luò)分析儀的Trace區(qū)29圖2.7.12點(diǎn)擊Z11按鈕的顯示面板圖2.7.12點(diǎn)擊Z11按鈕的顯示面板303.Format區(qū)（1）在Format區(qū)，可以選擇所要分析的參數(shù)種類，可選擇的參數(shù)種類有：Y參數(shù)、S參數(shù)、H參數(shù)、Z參數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)，如圖2.7.13所示。3.Format區(qū)31圖2.7.13在Format區(qū)可以選擇的參數(shù)種類圖2.7.13在Format區(qū)可以選擇的參數(shù)種類32（2）在Format區(qū)中，可以選擇參數(shù)顯示格式，如圖2.7.14所示。S參數(shù)和Y參數(shù)有4種參數(shù)顯示格式：Simth（史密斯圖）、Mag/Ph（幅度/相位圖）、Polar（極化圖）和Re/Im（實(shí)數(shù)/虛數(shù)圖）。H參數(shù)和Y參數(shù)有3種參數(shù)顯示格式：Mag/Ph（幅度/相位圖）、Polar（極化圖）和Re/Im（實(shí)數(shù)/虛數(shù)圖）。（2）在Format區(qū)中，可以選擇參數(shù)顯示格式，如圖233圖2.7.14在Format區(qū)可以選擇參數(shù)顯示格式圖2.7.14在Format區(qū)可以選擇參數(shù)顯示格式34顯示S參數(shù)的Simth圖如圖2.7.15所示。圖2.7.15顯示S參數(shù)的Simth圖顯示S參數(shù)的Simth圖如圖2.7.15所示。圖2.7.1535顯示S參數(shù)的Mag/Ph圖如圖2.7.16所示。圖2.7.16顯示S參數(shù)的Mag/Ph圖顯示S參數(shù)的Mag/Ph圖如圖2.7.16所示。圖2.7.136顯示S參數(shù)的Polar圖如圖2.7.17所示。圖2.7.17顯示S參數(shù)的Polar圖顯示S參數(shù)的Polar圖如圖2.7.17所示。圖2.7.1737顯示S參數(shù)的Re/Im圖如圖2.7.18所示。圖2.7.18顯示S參數(shù)的Re/Im圖顯示S參數(shù)的Re/Im圖如圖2.7.18所示。圖2.7.1838（3）在Format區(qū)中，可以選擇Scale（坐標(biāo)刻度）。點(diǎn)擊Scale，彈出的對話框如圖2.7.19所示，可以改變有關(guān)刻度參數(shù)。（3）在Format區(qū)中，可以選擇Scale（坐標(biāo)刻度39圖2.7.19Scale的對話框圖2.7.19Scale的對話框40（4）在Format區(qū)中，可以選擇AtuoScale，由程序自動定義坐標(biāo)刻度。（5）在Format區(qū)中，可以選擇Setup，彈出的對話框如圖2.7.20所示。（4）在Format區(qū)中，可以選擇AtuoScale，41圖2.7.20Setup的對話框圖2.7.2042在Setup對話框中：Trace項(xiàng)可以用來設(shè)置曲線的特性，如線寬（Linewidth）、顏色（Color）、形式（Style）。Gride項(xiàng)可以用來設(shè)置網(wǎng)格線的特性，如線寬（Linewidth）、顏色（Color）、形式（Style），以及刻度文字的顏色。在Setup對話框中：Trace項(xiàng)可以用來設(shè)置曲線43Miscellaneous項(xiàng)可以用來設(shè)置繪圖區(qū)的特性，如圖框的線寬（Framewidth）和顏色（FrameColor）、圖框背景顏色（BackgroundColor）、繪圖區(qū)的顏色（GraphareaColor）、標(biāo)注文字的顏色（LabelColor）和數(shù)字的顏色（DataColor）。

Miscellaneous項(xiàng)可以用來設(shè)置繪圖區(qū)的特性，444.Data區(qū)在Data區(qū)，可以對顯示區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加載（Load）、保存（Save）、輸出（Exp）和打?。≒rint）處理。4.Data區(qū)455.Mode區(qū)在Mode區(qū)，如圖2.7.21所示，有3個選項(xiàng)：Measurement（測量模式）、MatchNet.Designer（匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)）和RFCharacterizer（射頻特性分析）。Setup按鈕用來設(shè)置不同選項(xiàng)的參數(shù)。5.Mode區(qū)46圖2.7.21Mode區(qū)的選項(xiàng)圖2.7.21Mode區(qū)的選項(xiàng)47

（1）Measurement（測量模式）選擇Measurement，點(diǎn)擊Setup按鈕，出現(xiàn)的對話框如圖2.7.22所示。在對話框中可以設(shè)置：激勵信號的起始頻率（Startfrequency）、激勵信號的終止頻率（Stopfrequency）、掃描方式（Sweeptype）和點(diǎn)數(shù)（Numberofpoint）等參數(shù)。

（1）Measurement（測量模式）48圖2.7.22MeasurementSetup對話框圖2.7.22MeasurementSetup對話49

（2）MatchNet.Designer（匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)）選擇MatchNet.Designer,點(diǎn)擊Setup按鈕，出現(xiàn)的對話框如圖2.7.23所示。在對話框中可以選擇：StabilityCircles（穩(wěn)定圈）

、ImpedanceMatching（阻抗匹配）、UnilateralGainCircles（單向的增益圈）、Freq（頻率）以及LC網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式等參數(shù)。

（2）MatchNet.Des50圖2.7.23

MatchNet.DesignerSet