1、封面,6.10 晶體管倍頻器,西藏班公湖,返回,引言,本頁完,引言,倍頻器是一種輸出頻率等于輸入頻率整數(shù)倍的電路，用以提高頻率，其優(yōu)點為,返回,1、發(fā)射機主振器的頻率可以降低，對穩(wěn)頻有利。振蕩器的頻率越高，頻率穩(wěn)定度應越低。一般主振器頻率不宜超過5MHz。因此發(fā)射頻率高于5MHz，一般宜采用倍頻器。,2、在采用石英晶體穩(wěn)頻時，振蕩頻率越高，晶體越薄，越易振碎，所以一般石英晶體的頻率限制在20MHz以下。超過這一頻率，就宜在石英振蕩器后加倍頻器。,3、如果中間級既可工作于放大狀態(tài)，也可工作于倍頻狀態(tài)，就可以在不擴展主振器波段的情況下，擴展發(fā)射機的波段。這對穩(wěn)頻是有利的。,引言,本頁完,引言,4、

2、倍頻器的輸入與輸出頻率不同，因而減弱了寄生耦合，不易產(chǎn)生自激，使發(fā)射機的工作穩(wěn)定性提高。,返回,5、如果是調(diào)頻或調(diào)相發(fā)射機，則可采用倍頻器來加大頻移或相移，加深調(diào)制度。,6、在超高頻段（米波以至厘米波段）難以獲得足夠的功率，可采用參量倍頻器將頻率較低、功率較大的信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率較高、功率亦較大的輸出信號。,晶體管倍頻有兩種主要形式：一種是利用丙類放大器電流脈沖中的諧波成份獲得倍頻，叫做丙類倍頻器；另一種是利用晶體管的結(jié)電容隨電壓變化的非線性來獲得倍頻，這是半導體器件所特有的性質(zhì)，叫做參量倍頻器。本節(jié)只對丙類倍頻器進行研究。,學習要點,本 節(jié) 學 習 要 點 和 要 求求,晶體管倍頻器,了解晶體管

3、倍頻的優(yōu)點,了解晶體管倍頻器的基本原理,返回,主頁,晶體管倍頻器主頁,使用說明：要學習哪部分內(nèi)容，只需把鼠標移到相應的目錄上單擊鼠標左鍵即可，按空格鍵或鼠標左鍵進入下一頁。,結(jié)束,晶體管倍頻器原理,返回,西藏班公湖鳥島,倍頻器的輸出功率,一、晶體管倍頻器原理,一、晶體管倍頻器原理,繼續(xù),本頁完,余弦脈沖集電極電流的傅立葉分解表達式,這個一個工作在丙類狀態(tài)下的高頻放大器 。,晶體管倍頻器,其集電極電流是余弦脈沖 。,iC=IC0+Icm1cost+Icm2cos2t +Icm3cos3t+,由式知電流里包含在二次諧波2、三次諧波3等正弦波成份。,當電路只作為放大器使用時，LC諧振在基波頻率，因而

4、只產(chǎn)生基波電壓成份。,丙類狀態(tài)下的高頻功率放大器,iCmax,LC回路的諧振頻率的確定,一、晶體管倍頻器原理,繼續(xù),本頁完,余弦脈沖集電極電流的傅立葉分解表達式,晶體管倍頻器,iC=IC0+Icm1cost+Icm2cos2t +Icm3cos3t+,由式知電流里包含在二次諧波2、三次諧波3等正弦波成份。,丙類狀態(tài)下的高頻功率放大器,若令LC回路諧振在二次諧波狀態(tài)，則只有2成份的集電極電流能在LC回路上產(chǎn)生電壓，其它頻率的電流產(chǎn)生壓降幾乎為0。,iCmax,二倍頻電壓的產(chǎn)生,一、晶體管倍頻器原理,繼續(xù),本頁完,余弦脈沖集電極電流的傅立葉分解表達式,晶體管倍頻器,iC=IC0+Icm1cost+

5、Icm2cos2t +Icm3cos3t+,由式知電流里包含在二次諧波2、三次諧波3等正弦波成份。,丙類狀態(tài)下的高頻功率放大器,這樣就可以產(chǎn)生了二倍頻率的正弦波電壓，完成倍頻器的作用。,讓LC回路諧振于二倍頻，則可以產(chǎn)生二倍頻正弦波電壓。,同理，讓LC回路諧振于三倍頻，則可以產(chǎn)生三倍頻正弦波電壓。,iCmax,晶體管倍頻器原理結(jié)束頁,一、晶體管倍頻器原理,繼續(xù),本頁完,余弦脈沖集電極電流的傅立葉分解表達式,晶體管倍頻器,iC=IC0+Icm1cost+Icm2cos2t +Icm3cos3t+,由式知電流里包含在二次諧波2、三次諧波3等正弦波成份。,丙類狀態(tài)下的高頻功率放大器,這樣就可以產(chǎn)生了

6、二倍頻率的正弦波電壓，完成倍頻器的作用。,讓LC回路諧振于二倍頻，則可以產(chǎn)生二倍頻正弦波電壓。,同理，讓LC回路諧振于三倍頻，則可以產(chǎn)生三倍頻正弦波電壓。,返回,繼續(xù),iCmax,二、倍頻器輸出的功率,二、倍頻器輸出的功率,繼續(xù),本頁完,要比較倍頻后正弦波輸出的功率與基波輸出功率的關系，可利用尖頂脈沖的分解系數(shù)。,晶體管倍頻器,2曲線在c60處出現(xiàn)最大值為0.276。,3曲線在c40處出現(xiàn)最大值為0.185。,直流成份的0,基波成份的1,二倍諧波成份的2,三倍諧波成份的3,越大，則相應頻率的正弦波輸出的電流振幅越大。,1曲線在c120處出現(xiàn)最大值為0.536。,倍頻輸出功率與基波功率之比,二、

7、倍頻器輸出的功率,繼續(xù),本頁完,要比較倍頻后正弦波輸出的功率與基波輸出功率的關系，可利用尖頂脈沖的分解系數(shù)。,晶體管倍頻器,1曲線在c120處出現(xiàn)最大值為0.536。,2曲線在c60處出現(xiàn)最大值為0.276。,3曲線在c40處出現(xiàn)最大值為0.185。,在輸出電壓相同時，有PoIcm。,因此可以利用系數(shù)比較倍頻輸出最大功率P0n與基波最大功率P01間的關系。,二倍頻輸出最大功率P02與基波最大功率P01間的關系為,三倍頻輸出最大功率P03與基波最大功率P01間的關系為,=0.52,二、倍頻器輸出的功率,繼續(xù),要比較倍頻后正弦波輸出的功率與基波輸出功率的關系，可利用尖頂脈沖的分解系數(shù)。,晶體管倍頻

8、器,1曲線在c120處出現(xiàn)最大值為0.536。,2曲線在c60處出現(xiàn)最大值為0.276。,3曲線在c40處出現(xiàn)最大值為0.185。,二倍頻輸出最大功率P02與基波最大功率P01間的關系為,三倍頻輸出最大功率P03與基波最大功率P01間的關系為,=0.52,討論結(jié)果,二、倍頻器輸出的功率,繼續(xù),本頁完,要比較倍頻后正弦波輸出的功率與基波輸出功率的關系，可利用尖頂脈沖的分解系數(shù)。,晶體管倍頻器,1曲線在c120處出現(xiàn)最大值為0.536。,2曲線在c60處出現(xiàn)最大值為0.276。,3曲線在c40處出現(xiàn)最大值為0.185。,二倍頻輸出最大功率P02與基波最大功率P01間的關系為,三倍頻輸出最大功率P03與基波最大功率P01間的關系為,=0.52,由以上結(jié)果可知：隨著倍頻次數(shù)的增加，輸出最大功率將下降。這種倍頻器的倍數(shù)不能超過34倍，一般只取23倍。,本節(jié)內(nèi)容結(jié)束頁,二、倍頻器輸出的功率,繼續(xù),本頁完,要比較倍頻后正弦波輸出的功率與基波輸出功率的關系，可利用尖頂脈沖的分解系數(shù)。,晶體管倍頻器,1曲線在c120處出現(xiàn)最大值為0.536。,2曲線在c60處出現(xiàn)最大值為0.276。,3曲線在c40處出現(xiàn)最大