高頻小信號放大器(絕對有用)[稻谷文苑]

1、高頻小信號放大器的特點：高頻小信號放大器的特點：放大高頻小信號（中心頻率在幾百放大高頻小信號（中心頻率在幾百 kHz幾百幾百MHz，頻譜寬度在幾，頻譜寬度在幾kHz幾十幾十MHz的范圍內(nèi)）的的范圍內(nèi)）的 放大器。放大器。 幾十幾十V幾幾mV 1V左右左右 高頻放大 本地振蕩 混頻 f1=fo-fs 低頻放大 檢波 中頻放大 FF fsfsf1f1 fo 優(yōu)質(zhì)薈萃 普通調(diào)幅無線電廣播所占帶寬應為普通調(diào)幅無線電廣播所占帶寬應為kHz、調(diào)頻廣播中每個、調(diào)頻廣播中每個 電臺所占頻帶寬寬為電臺所占頻帶寬寬為 200 kHz （單聲道為（單聲道為 180 kHz ，立體，立體 聲為聲為 198 kHz）、

2、）、電視信號的帶寬為電視信號的帶寬為8Mz(含伴音含伴音)。 射射 頻頻微微 波波 MHz300 音音 頻頻 KHz300 優(yōu)質(zhì)薈萃 單振蕩回路單振蕩回路 耦合振蕩回路耦合振蕩回路 高頻小信號放大器高頻小信號放大器 諧振放大器諧振放大器 非諧振放大器非諧振放大器 LC集中濾波器集中濾波器 石英晶體濾波器石英晶體濾波器 陶瓷濾波器陶瓷濾波器 聲表面波濾波器聲表面波濾波器 （調(diào)諧與非調(diào)諧）（調(diào)諧與非調(diào)諧） 高頻小信號放大器的分類 有源器件有源器件諧振回路諧振回路 窄帶諧振放大器窄帶諧振放大器 寬帶非諧寬帶非諧 振放大器振放大器 濾波器濾波器 寬帶非諧振放大器寬帶非諧振放大器 本章重點討論晶體管窄帶

3、諧振放大器本章重點討論晶體管窄帶諧振放大器 優(yōu)質(zhì)薈萃 高頻小信號放大器的主要質(zhì)量指標高頻小信號放大器的主要質(zhì)量指標 i o V V Alog20 v i o P P A p log10 1) 增益：（放大系數(shù)） 電壓增益電壓增益： 分貝表示分貝表示： i o V V A v i o P P Ap功率增益功率增益： 2) 通頻帶： 優(yōu)質(zhì)薈萃 f Av0 f0 A Avn fn 3) 選擇性選擇性 矩形系數(shù)矩形系數(shù)：表示與理想濾波特性的接近程度。表示與理想濾波特性的接近程度。 7.0 1.0 10 2 2 f f K r 7 . 0 01. 0 0.01 2 2 f f Kr ：從各種不同頻率信號

4、的總和（有用的和有害的）：從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的） 中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇 性。選擇性常采用性。選擇性常采用矩形系數(shù)矩形系數(shù)和和抑制比抑制比來表示。來表示。 f AV/AVo 2f0.1 2f0.7 理想 0.1 0.7 1 實際 抑制比抑制比：表示對某個干擾信號表示對某個干擾信號fn 的抑制能力，用的抑制能力，用dn表示。表示。 n 0 n v v A A d 優(yōu)質(zhì)薈萃 4) 工作穩(wěn)定性：工作穩(wěn)定性：指放大器的工作狀態(tài)指放大器的工作狀態(tài)( (直流偏置直流偏置) )、晶體管、晶體管 參數(shù)、電路元件參

5、數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特 性的穩(wěn)定。性的穩(wěn)定。 不穩(wěn)定狀態(tài)的極端情況是放大器不穩(wěn)定狀態(tài)的極端情況是放大器自激自激（主要由晶體管內(nèi)反饋（主要由晶體管內(nèi)反饋 引起），使放大器完全不能工作。引起），使放大器完全不能工作。 優(yōu)質(zhì)薈萃 出于分析的方便，將把穩(wěn)定性問題及其改善放至最后討論。出于分析的方便，將把穩(wěn)定性問題及其改善放至最后討論。 低頻低頻小信號模型小信號模型高頻高頻小信號模型小信號模型 A A F F A A 4) 工作穩(wěn)定性：工作穩(wěn)定性：指放大器的工作狀態(tài)指放大器的工作狀態(tài)( (直流偏置直流偏置) )、晶體管、晶體管 參數(shù)、電路

6、元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特 性的穩(wěn)定。性的穩(wěn)定。 優(yōu)質(zhì)薈萃 高頻小高頻小信號信號放大器的分析方法放大器的分析方法 晶體管工作在線性區(qū)，可看成晶體管工作在線性區(qū)，可看成線性元件線性元件，可用有源，可用有源 四端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)微變等效電路來分析。四端網(wǎng)絡(luò)參數(shù)微變等效電路來分析。 幾十幾十V幾幾mV 1V左右左右 高頻放大 本地振蕩 混頻 f1=fo-fs 低頻放大 檢波 中頻放大 FF fsfsf1f1 fo 優(yōu)質(zhì)薈萃 3.2.1 形式等效電路形式等效電路（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路）（網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等效電路） 3.2.2 混合混合等效電路等效電路 3

7、.2.3 混合混合等效電路參數(shù)與形式等效等效電路參數(shù)與形式等效 電路電路參數(shù)的轉(zhuǎn)換參數(shù)的轉(zhuǎn)換 3.2.4 晶體管的高頻參數(shù)晶體管的高頻參數(shù) 優(yōu)質(zhì)薈萃 因為放大器由信號源、晶體管、并聯(lián)振蕩回路和負載阻抗并聯(lián)因為放大器由信號源、晶體管、并聯(lián)振蕩回路和負載阻抗并聯(lián) 組成，采用導納分析比較方便，為此組成，采用導納分析比較方便，為此, 引入晶體管的引入晶體管的y（導納）（導納） 參數(shù)等效電路。參數(shù)等效電路。 4 5 1 2 3 Rb1 Rb2 Re yL Cb Ce C Tr1 Tr2 T L VCC 3 2 1 5 4 Tr1 Tr2 C L yL T 輸入回路輸入回路 輸出回路輸出回路 晶體管晶體管

8、 晶體管工作在線性區(qū)，可看成線性元件，用晶體管工作在線性區(qū)，可看成線性元件，用有源線性有源線性四端網(wǎng)絡(luò)四端網(wǎng)絡(luò) 參數(shù)微變等效電路來分析。參數(shù)微變等效電路來分析。 優(yōu)質(zhì)薈萃 0 2 1 r 1 V V I y 稱為輸入短路時的稱為輸入短路時的反向傳輸導納反向傳輸導納； 0 1 2 f 2 V V I y 稱為輸出短路時的稱為輸出短路時的正向傳輸導納正向傳輸導納； 0 2 2 o 1 V V I y 稱為輸入短路時的稱為輸入短路時的輸出導納輸出導納。 稱為輸出短路時的稱為輸出短路時的輸入導納輸入導納； 0 1 1 i 2 V V I y 優(yōu)質(zhì)薈萃 Loe fere iei Yy yy yY 2L2

9、 2oe1fe2 2re1ie1 VYI VyVyI VyVyI 優(yōu)質(zhì)薈萃 sie fere oeo Yy yy yY )0( s 1s1 2oe12 2re1ie1 fe IVYI VyVyI VyVyI Loe fe Yy y V V A 1 2 v 優(yōu)質(zhì)薈萃 re表示輸出電壓對輸入電流的控制作用（反向控制）；表示輸出電壓對輸入電流的控制作用（反向控制）； fe表示輸入電壓對輸出電流的控制作用（正向控制）。表示輸入電壓對輸出電流的控制作用（正向控制）。 re越大表示晶體管的內(nèi)部反饋越強；越大表示晶體管的內(nèi)部反饋越強；fe越大表示晶體管越大表示晶體管 的放大能力越強。的放大能力越強。 Loe

10、 fere iei Yy yy yY Loe fe Yy y V V A 1 2 v sie fere oeo Yy yy yY 0 2 1 r 1 V V I y 0 1 2 f 2 V V I y re的存在的存在, 對實際工作帶來很大危害對實際工作帶來很大危害, 是諧振放大器自激的是諧振放大器自激的 根源根源, 同時也使分析過程變得復雜同時也使分析過程變得復雜, 因此應盡可能使其減小因此應盡可能使其減小 或削弱它的影響?；蛳魅跛挠绊憽?優(yōu)質(zhì)薈萃 y(導納導納)參數(shù)的優(yōu)點：不涉及內(nèi)部過程，適于任何四端（三端）器件參數(shù)的優(yōu)點：不涉及內(nèi)部過程，適于任何四端（三端）器件 缺點：隨頻率變化；物理

11、含義不明顯。缺點：隨頻率變化；物理含義不明顯。 e b r ce rbc ree Cbe Cbc rbb rbe c rcc b gm vbe 優(yōu)質(zhì)薈萃 eb r 是發(fā)射結(jié)電阻是發(fā)射結(jié)電阻 e b C是發(fā)射結(jié)電容是發(fā)射結(jié)電容 cb r 是集電結(jié)電阻是集電結(jié)電阻 c b C是集電結(jié)電容是集電結(jié)電容 bb r 是基極體電阻是基極體電阻 e bm Vg 代表晶體管的電流放大作用代表晶體管的電流放大作用 ce r 集射極間電阻集射極間電阻 ce C集射極間電容集射極間電容 優(yōu)質(zhì)薈萃 優(yōu)質(zhì)薈萃 兩種思路兩種思路 1.定義法定義法 2.節(jié)點電流法節(jié)點電流法 0 1 1 11 2 V V I y 0 2 1

12、 21 1 V V I y 0 1 2 12 2 V V I y 0 2 2 22 1 V V I y 21212122 21212111 .),( .),( dVcVVVVVfI bVaVVVVVfI 優(yōu)質(zhì)薈萃 c re b ie bVyVyI c oebfe cVyVyI 1 ebebbb ebeb ie Cjgr Cjg y w w m fe g y 1 ebebbb Cjgrw cb re Cj y w 1 ebebbb Cjgrw ebeb mbb oe Cjg gr y w 1 ebebbb Cjgrw cb Cjw 優(yōu)質(zhì)薈萃 晶體管的晶體管的y參數(shù)可以通過測量得到。根據(jù)參數(shù)可以通

13、過測量得到。根據(jù) y 參數(shù)方程參數(shù)方程, 分別使輸出端或分別使輸出端或 輸入端交流短路輸入端交流短路, 在另一端加上直流偏壓和交流信號在另一端加上直流偏壓和交流信號, 然后測量其輸入然后測量其輸入 端或輸出端的交流電壓和交流電流端或輸出端的交流電壓和交流電流, 代入就可求得。代入就可求得。 通過查閱晶體管手冊也可得到各種型號晶體管的通過查閱晶體管手冊也可得到各種型號晶體管的y參數(shù)。參數(shù)。 需要注意的是需要注意的是, y參數(shù)不僅與靜態(tài)工作點的電壓值、電流值有關(guān)參數(shù)不僅與靜態(tài)工作點的電壓值、電流值有關(guān), 而且是而且是工工 作頻率的函數(shù)作頻率的函數(shù)。例如當發(fā)射極電流增加時。例如當發(fā)射極電流增加時,

14、輸入與輸出電導都將加大。輸入與輸出電導都將加大。 當工作頻率較低時當工作頻率較低時, 電容效應的影響較弱。所以無論是測量還是查閱晶電容效應的影響較弱。所以無論是測量還是查閱晶 體管手冊體管手冊, 都應注意都應注意工作條件和工作頻率工作條件和工作頻率。 優(yōu)質(zhì)薈萃 yie=gie+jCie 顯然顯然, 在高頻工作時由于晶體管結(jié)電容不可忽略在高頻工作時由于晶體管結(jié)電容不可忽略, y參數(shù)是一個復數(shù)。晶體參數(shù)是一個復數(shù)。晶體 管參數(shù)中輸入導納和輸出導納通常可寫成用電導和電容表示的直角坐管參數(shù)中輸入導納和輸出導納通?？蓪懗捎秒妼Ш碗娙荼硎镜闹苯亲?標形式標形式, 而正向傳輸導納和反向傳輸導納通常可寫成極坐

15、標形式而正向傳輸導納和反向傳輸導納通常可寫成極坐標形式, 即即: yieyoe yreuce yfeube Cie gie goe Coe yoe=goe+jCoe yfe=|yfe|fe yre=|yre|re 優(yōu)質(zhì)薈萃 1. 截止頻率截止頻率 2 0 1 f f f 0 2/ 0 T f f 1 2. 特征頻率特征頻率 1 2 0 T ff 當當f fT后，共發(fā)接法的晶體管將不再有電流放大能力，但仍可能有電壓增后，共發(fā)接法的晶體管將不再有電流放大能力，但仍可能有電壓增 益，而功率增益還可能大于益，而功率增益還可能大于1。 , 1 0 通常。 T ff 0 下降到下降到0的的 時所對應的頻率

16、時所對應的頻率2/1 f f j 1 . 0 短路電流放大倍數(shù)短路電流放大倍數(shù) =1時所對應的頻率時所對應的頻率 優(yōu)質(zhì)薈萃 f 0 2/ 0 T f f 1 2. 特征頻率特征頻率 1 1 2 0 f f 1 2 0T ff所以 , 1 0 通常T0 ff 2 0 1 f f T ff 即,時當 ff f f ff ff T T 可以粗略計算在某工作頻率可以粗略計算在某工作頻率f f的電流放大系數(shù)。的電流放大系數(shù)。 =1時所對應的頻率 優(yōu)質(zhì)薈萃 3. 最高振蕩頻率最高振蕩頻率fmax f fmax后，后， Gp1 不論其不論其Q值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠。值為多大，其諧振曲線和理

17、想的矩形相差甚遠。 f AV/AVo 2f0.1 2f0.7 理想 0.1 0.7 1 實際 優(yōu)質(zhì)薈萃 優(yōu)質(zhì)薈萃 電壓增益電壓增益 L CG ypp A p e w w j j f 1 21 v 4 5 1 2 3 Rb1 Rb2 Re YL Cb Ce C Tr1 Tr2 T L VCC 諧振時電壓增益諧振時電壓增益 P G ypp A fe21 0v 2ie 2 2oe1 2 1p fe21 gpgpG ypp 3 2 1 5 4 yie yoe yrevceyfevbe C YL L + v54 - + v3 1 - + v21 - Rb1 Rb2Re V C C 優(yōu)質(zhì)薈萃 諧振時電壓增

18、益諧振時電壓增益 P G ypp A fe21 0v 2ie 2 2oe1 2 1p fe21 gpgpG ypp 匹配條件匹配條件 2ie 2 2oe1 2 1p gpgpG 2 2ie 2 2oe1 2 1 p G gpgp 2 2 1 1 2 , 2 i p o p g G p g G p 匹配時的電壓增益匹配時的電壓增益 21 max 2 )( io fe vo gg y A 3 2 1 5 4 yie yoe yrevceyfevbe C YL L + v54 - + v3 1 - + v21 - 優(yōu)質(zhì)薈萃 i o Po P P A故： ie1 2ie 2 ie1 2ie 2 2 f

19、e 2 2 2 1 )( )( y g g A g g G pp vo p 1oeie1 2 fe ie2 2 21oe 2 1ie1 ie2 2 fe 2 2 2 1 1ie 2ie 2 2ie 2 21oe 2 1 2 fe 2 2 2 1 maxP0 44gg y gpgpg gypp g g gpgp ypp A 可得最大功率增益為：可得最大功率增益為： i)如果如果 諧振時功率增益諧振時功率增益 i i)如果如果 則可得最大功率增益為：則可得最大功率增益為： max 0P 2 0 L 2 0 L oe1ie1 2 fe max 0P )1 ()1 ( 4 A Q Q Q Q gg y

20、 A 優(yōu)質(zhì)薈萃 通過分析放大器幅頻特性通過分析放大器幅頻特性 2 0 L 0 2 1 1 A f fQ A v v 0 0.7 L 2 f f Q 1、通頻帶、通頻帶帶寬和品質(zhì)因數(shù)為一對矛盾。帶寬和品質(zhì)因數(shù)為一對矛盾。 p G C Q 0 L w fe21 7.0 02 . C ypp Awv 帶寬增益積帶寬增益積為一常數(shù)為一常數(shù)帶寬和增益為另一對矛盾。帶寬和增益為另一對矛盾。 2、選擇性（、選擇性（矩形系數(shù)矩形系數(shù)） 7.0 1.0 10 2 2 f f K r 不論其不論其Q值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠。值為多大，其諧振曲線和理想的矩形相差甚遠。 1102 優(yōu)質(zhì)薈萃 優(yōu)質(zhì)薈萃

21、)j ( )j ( )j ( i o w w w V V A v )j ( )j ( )j ( )j ( )j ( )j ( 1)-o( o o1 o2 i o1 w w w w w w n n V V V V V V n AAA vvv )j ()j ( 21 ww Av1Av2Avn 如果各級放大器是由完全相同的單級放大器所組成，則如果各級放大器是由完全相同的單級放大器所組成，則 n n AAAAA 121vvvvv 優(yōu)質(zhì)薈萃 如果各級放大器是由完全相同的單級放大器所組成，則如果各級放大器是由完全相同的單級放大器所組成，則 n f f f f Q g ypp A) j1 1 ( 0 0 L

22、 fe21 v n n f f f f Q g ypp ）（ 0 0 L fe21 j1 1 n AAAAA 1n21vvvvv 優(yōu)質(zhì)薈萃 1. 增益增益 n g ypp A fe21 0v 2. 通頻帶通頻帶 2 1 n級放大器的通頻帶級放大器的通頻帶 L Q f f n 0 7 . 0 122 1 單級 7 . 0 212 1 f n n n f f f f Q g ypp A j1 1 0 0 L fe21 ）（ v 2 2 0 0 2 L 0 ) (1 1 n f f f f Q A A v v 2 2 0 L ) 2 (1 1 n f f Q 通頻帶一定時，通頻帶一定時，n越大，每級

23、所需通頻帶越寬越大，每級所需通頻帶越寬 每級所需每級所需Q值越小，值越小，單級增益越低。單級增益越低。 優(yōu)質(zhì)薈萃 3. 選擇性選擇性（矩形系數(shù)矩形系數(shù)） 2 2 0 0 2 L 0 ) (1 1 n f f f f Q A A v v 2 2 0 L ) 2 (1 1 n f f Q 10 1 通頻帶通頻帶 L 0 1 7 . 0 122 Q f f n 當級數(shù)當級數(shù)n增加時，放大器的矩形系數(shù)有所改善，增加時，放大器的矩形系數(shù)有所改善， 但這種改善是有限度的。但這種改善是有限度的。 7.0 1.0 10 2 2 f f K r 12 1100 1 1 n n L 0 2 1 . 0 1102

24、Q f f n 優(yōu)質(zhì)薈萃 3.6.1 諧振放大器的穩(wěn)定性諧振放大器的穩(wěn)定性 3.6.2 單向化單向化 優(yōu)質(zhì)薈萃 以上分析時，假定以上分析時，假定y yre0 0，即輸出電路對輸入端沒有影響，放大，即輸出電路對輸入端沒有影響，放大 器工作于穩(wěn)定狀態(tài)。下面，討論內(nèi)反饋器工作于穩(wěn)定狀態(tài)。下面，討論內(nèi)反饋y yre re的影響。 的影響。 1. 1. 放大器的輸入導納和輸出導納放大器的輸入導納和輸出導納 L Yy yy yY oe fere iei sie fere oeo Yy yy yY ie 0 i re yY y oe 0 o re yY y 優(yōu)質(zhì)薈萃 如果放大電路輸入端也接有諧振回路如果放大

25、電路輸入端也接有諧振回路( (或前級放大器的輸出或前級放大器的輸出 諧振回路諧振回路) )，那么輸入導納，那么輸入導納Y Yi i并聯(lián)在放大器輸入端回路后并聯(lián)在放大器輸入端回路后( (假假 定耦合方式是定耦合方式是全部接入全部接入) )， 2. 2. 自激振蕩的產(chǎn)生自激振蕩的產(chǎn)生 ( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) Fie oe fere iei Yy Yy yy yY L ieieie jCgyw FFF jbgY 優(yōu)質(zhì)薈萃 所謂所謂“諧振諧振”，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲存的能量是，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲存的能量是 不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電

26、動勢只提供不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動勢只提供 回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩?；芈冯娮杷牡哪芰?，以維持回路的等幅振蕩。 此時，如果此時，如果g= gs+ gie + gF 0， 即整個回路的能量消耗為零，回即整個回路的能量消耗為零，回 路中儲存的能量恒定，在電感與路中儲存的能量恒定，在電感與 電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中的等電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中的等 幅振蕩得以維持，而不需外加激幅振蕩得以維持，而不需外加激 勵。勵。（自激振蕩）（自激振蕩） 優(yōu)質(zhì)薈萃 如果反饋電導為負值，那么如果反饋電導為負值，那么 g= gs+gie1+gF= 0 可能存在，可能存在， 即發(fā)

27、生自激振蕩現(xiàn)象。即發(fā)生自激振蕩現(xiàn)象。 3.3.自激產(chǎn)生的原因自激產(chǎn)生的原因( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) FF oe refe F jbg Yy yy Y L 此時，如果此時，如果g= gs+ gie + gF 0，即整個回，即整個回 路的能量消耗為零，回路中儲存的能量恒路的能量消耗為零，回路中儲存的能量恒 定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中 的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵。的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵。 優(yōu)質(zhì)薈萃 為了消除自激以及提高放大器的穩(wěn)定性，下面確定產(chǎn)生等幅為了消除自激以及提高放大器的穩(wěn)定性，下面確定產(chǎn)生等幅 自激

28、振蕩的條件。自激振蕩的條件。 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) oe refe iesis L Yy yy yYYY 等于 回路諧振時，回路諧振時，g= gs+ gie + gF = 0 = 0 1 refe oeies yy YyyY L 即 分解為幅值和相位兩個條件分解為幅值和相位兩個條件 1 refe Loeies yy YyyY 幅值條件：n2 refe21 相位條件： 優(yōu)質(zhì)薈萃 refe n2 21 相位條件： 不發(fā)生自激的條件不發(fā)生自激的條件: 0 )(j Loe refe j ies Loe refe ies 2refe

29、1 e Yy yy eyY Yy yy yY 1 refe Loeies yy YyyY 幅值條件： 0coscos 1 Loe refe 1iesFies Yy yy yYgggg 回路諧振時，回路諧振時，g= gs+ gie + gF = 0 回路諧振時，回路諧振時，g= gs+ gie + gF 0 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) 優(yōu)質(zhì)薈萃 1 coscos 1 21refe oeLies refe Loeies yy gggg yy YyyY S或穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) 如果如果S1，放大器可能產(chǎn)生自激振蕩；，放大器可能產(chǎn)生自激振

30、蕩； 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) 0coscos 1 Loe refe 1iesFies Yy yy yYgggg 如果如果S 1，放大器不會產(chǎn)生自激。，放大器不會產(chǎn)生自激。 S越大，放大器離開自激狀態(tài)就越遠，工作就越穩(wěn)定。越大，放大器離開自激狀態(tài)就越遠，工作就越穩(wěn)定。 優(yōu)質(zhì)薈萃 5. 5. 穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析 Loeies YyyY 假設(shè)放大器輸入與輸出回路相同，假設(shè)放大器輸入與輸出回路相同， 21 ; oeLies ggggg即 (包括諧振回路包括諧振回路) refe n2 21 相位條件： yy gggg 2 refe

31、oeLies cos S 2 cos refe 2 refe 2 yy g referefe 2 cos1 2 yy g 1 coscos 21refe oeLies yy gggg S 優(yōu)質(zhì)薈萃 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) 1 refe oeies yy YyyY L ieiessies jbgjbgyY )1 ()1 ( 11 jgjg ies 1 2 1 1)( j ies egg 2 2 2 1)( j LoeLoe eGgYy L L oe oe ie ie s s G b g b g b g b 21 假定 11 a

32、rctan 優(yōu)質(zhì)薈萃 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) 1 )1)()( )( refe 22 refe j j Loeies eyy eGggg 1 )1)()( refe 2 yy Gggg Loeies 幅值條件： refe 2相位條件： 1 refe oeies yy YyyY L arctan 優(yōu)質(zhì)薈萃 1 )1)()( refe 2 yy Gggg S Loeies 穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) 如果如果S1，放大器可能產(chǎn)生自激振蕩；，放大器可能產(chǎn)生自激振蕩； 如果如果S 1，放大器不會產(chǎn)生自激。，放大器不會產(chǎn)生自激。 S越大，放大器

33、離開自激狀態(tài)就越遠，工作就越穩(wěn)定。越大，放大器離開自激狀態(tài)就越遠，工作就越穩(wěn)定。 4. 4. 自激產(chǎn)生的條件自激產(chǎn)生的條件( (以輸入導納的影響為例以輸入導納的影響為例) ) 1 )1)()( refe 2 yy Gggg Loeies 幅值條件： 優(yōu)質(zhì)薈萃 5. 5. 穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析 ; 0 , , femfeT 因此實際上：由于工作頻率gyff ;90jy 0re o re Cw， re0fe 2 2 S Cy g w 1 )1)()( refe 2 yy Gggg S Loeies 。ggggg oeLies 優(yōu)質(zhì)薈萃 5. 5. 穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析 ;A fe 0 g y v

34、; oeLies ggggg ; 0v fe A y gg re0 fe 0 2 A CS y w v 增益和穩(wěn)定性為一對矛盾。增益和穩(wěn)定性為一對矛盾。 105通常，選S 考慮到全部接入，即考慮到全部接入，即p p1 1= = p p2 2=1=1 re0fe 2 2 S Cy g w 優(yōu)質(zhì)薈萃 由于晶體管內(nèi)存在由于晶體管內(nèi)存在yre的反饋，所以它是一個的反饋，所以它是一個“雙向元件雙向元件”。 作為放大器工作時，作為放大器工作時，yre的反饋作用可能引起放大器工作不穩(wěn)定。的反饋作用可能引起放大器工作不穩(wěn)定。 消除消除yre的反饋，變的反饋，變“雙向元件雙向元件”為為“單向元件單向元件”單向化

35、。單向化。 A A F F Cbe rbb Cbc rbc rbe vbe rcegm vbe A A F F 優(yōu)質(zhì)薈萃 避免自激的做法有避免自激的做法有中和法和失配法。中和法和失配法。 如果把負載導納如果把負載導納YL取得比晶體管取得比晶體管yoe大得多，即大得多，即YL yoe ，那，那 么輸入導納么輸入導納 ie y 不發(fā)生自激的條件：不發(fā)生自激的條件：回路諧振時，回路諧振時，g= gs+ gie + gF 0 1 2 re0fe 2 Cy g S w Fie oe fere iei Yy Yy yy yY L 所謂所謂“失配失配”是指：信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；是指：信號源內(nèi)阻

36、不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。 優(yōu)質(zhì)薈萃 同理，如果把信號源導納同理，如果把信號源導納Ys取得比晶體管取得比晶體管yie大得多，大得多， 那么輸出導納那么輸出導納 因此，因此，所謂所謂“失配失配”是指：是指： 信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配；信號源內(nèi)阻不與晶體管輸入阻抗匹配； 晶體管輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。晶體管輸出端負載阻抗不與本級晶體管的輸出阻抗匹配。 0 c c o s I V I Y sie refe oe Yy yy y oe y 優(yōu)質(zhì)薈萃 1 refe LoeieS yy YyyY S穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) 可知，當可知，當Ys yie 和和YL yoe ，穩(wěn)定系數(shù)，穩(wěn)定系數(shù)S大大增加。大大增加。 re0 fe 0 2 A CS y w v 失配法以犧牲增益為代價換取穩(wěn)定性的提高。失配法以犧牲增益為代價換取穩(wěn)定性的提高。 優(yōu)質(zhì)薈萃 典型電路典型電路 ic1 c1 y yoe oey yie ie 失配法以犧牲增益為代價換取穩(wěn)定性的提高。失配法以犧牲增益為代價換取穩(wěn)定性的提高。 優(yōu)質(zhì)薈萃 一、高頻小信號放大器是通常分為諧振放大器和非諧振放大器，諧振放大一、高頻小信號放大器是通