第三章 高頻諧振放大器

1、3.1 高頻小信號(hào)諧振放大器高頻小信號(hào)諧振放大器3.2 低噪聲小信號(hào)放大器的設(shè)計(jì)低噪聲小信號(hào)放大器的設(shè)計(jì)3.3 高頻功率放大器的原理與特性高頻功率放大器的原理與特性3.4 高頻功放的高頻效應(yīng)高頻功放的高頻效應(yīng)3.5 高頻功率放大器的實(shí)際線路高頻功率放大器的實(shí)際線路3.6 功率放大器線性化技術(shù)功率放大器線性化技術(shù)3.7 高效功放、功率合成與射頻模塊放大器高效功放、功率合成與射頻模塊放大器模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路2功用：功用：放大高頻小信號(hào)，以便作進(jìn)一步的

2、變換和處理。所謂“小信號(hào)”，主要是強(qiáng)調(diào)輸入信號(hào)電平較低，放大器工作在它的線性范圍。分類(lèi)：分類(lèi)： 按頻帶寬度分為窄帶放大器（各種選頻電路做負(fù)載，如并聯(lián)諧振回路）和寬帶放大器（無(wú)選頻作用的負(fù)載電路，如高頻變壓器）。 按有源器件可以分為以分立元件為主的高頻放大器和以集成電路為主的集中選頻放大器。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路3射頻前端（射頻前端（RF Front-end）電路：輸入回路、）電路：輸入回路、高頻放大器高頻放大器、本地、本地振蕩器、混頻器、振蕩器、混頻

3、器、中頻放大器中頻放大器。高頻放大器和中頻放大器是小信號(hào)放大器。高頻放大器和中頻放大器是小信號(hào)放大器。具有低通傳輸特性的負(fù)反饋控制系統(tǒng)具有低通傳輸特性的負(fù)反饋控制系統(tǒng)自動(dòng)增益控制（自動(dòng)增益控制（AGC）。）。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路4 例：窄帶放大器例：窄帶放大器負(fù)載是諧振回路或者負(fù)載是諧振回路或者聲表面波聲表面波濾波器等。濾波器等。sVsR0CCCVLRCeReC0C1bR2bRM模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模

4、擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路5工作頻率高。工作頻率高。目前廣泛使用的目前廣泛使用的GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的手機(jī)中，為數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的手機(jī)中，為900MHz和和1800MHz（ 1900MHz ）。增益要高。增益要高。80100dB。頻率選擇性好。頻率選擇性好。放大器的頻帶寬度和矩形系數(shù)是衡量選擇性的兩個(gè)放大器的頻帶寬度和矩形系數(shù)是衡量選擇性的兩個(gè)重要參數(shù)。重要參數(shù)。工作穩(wěn)定可靠。工作穩(wěn)定可靠。這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、這要求放大器的性能應(yīng)盡可能地不受溫度、 電源電電源電壓等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。壓

5、等外界因素變化的影響，不產(chǎn)生任何自激。噪聲系數(shù)小。噪聲系數(shù)小。放大器本身的噪聲越低，接收微弱信號(hào)的能力就越強(qiáng)。 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路6 直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。直流偏置電路與低頻放大器的電路相同。 電容電容Cb、 Ce對(duì)高頻旁路，其電容值較低放中較小。對(duì)高頻旁路，其電容值較低放中較小。 抽頭諧振回路作為放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波抽頭諧振回路作為放大器負(fù)載，完成阻抗匹配和選頻濾波功能。功能。 放大器工作在放大器工作在A(甲甲)類(lèi)狀

6、態(tài)。類(lèi)狀態(tài)。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路73.1.2 放大器性能分析放大器性能分析晶體三極管混晶體三極管混等效電路等效電路 混混等效電路反映了晶體管中的物理過(guò)程。等效電路反映了晶體管中的物理過(guò)程。 直接用混直接用混等效電路分析放大器性能時(shí)很不方便，常采用等效電路分析放大器性能時(shí)很不方便，常采用Y參參數(shù)等效電路。數(shù)等效電路。cbebCCCC ,1. 晶體管的高頻等效電路晶體管的高頻等效電路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模

7、擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路8晶體三極管晶體三極管Y參數(shù)等效電路參數(shù)等效電路.:rfo向向傳傳輸輸導(dǎo)導(dǎo)納納輸輸入入端端交交流流短短路路時(shí)時(shí)的的反反向向傳傳輸輸導(dǎo)導(dǎo)納納；輸輸出出端端交交流流短短路路時(shí)時(shí)的的正正出出導(dǎo)導(dǎo)納納；輸輸入入端端交交流流短短路路時(shí)時(shí)的的輸輸入入導(dǎo)導(dǎo)納納；輸輸出出端端交交流流短短路路時(shí)時(shí)的的輸輸eeeieYYYY Y參數(shù)通常可以用儀器測(cè)出。參數(shù)通常可以用儀器測(cè)出。 晶體管的手冊(cè)或數(shù)據(jù)單上也會(huì)給出這些參數(shù)量。晶體管的手冊(cè)或數(shù)據(jù)單上也會(huì)給出這些參數(shù)量。crebiebUYUYIcoebfecUYUYI模 擬 電

8、 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路9Y參數(shù)與混參數(shù)與混參數(shù)之間的關(guān)系參數(shù)之間的關(guān)系的條件下：的條件下：及滿(mǎn)足及滿(mǎn)足忽略忽略 CCreb bbrebbmfebbmbboebbierCjCjYrCjgYrCjgrCjCjYrCjCjY 1111 Y參數(shù)不僅與靜態(tài)參數(shù)不僅與靜態(tài)工作點(diǎn)的電壓、電流工作點(diǎn)的電壓、電流值有關(guān)，而且與工作值有關(guān)，而且與工作頻率有關(guān)，是頻率的頻率有關(guān)，是頻率的復(fù)函數(shù)。復(fù)函數(shù)。 當(dāng)放大器工作在當(dāng)放大器工作在窄窄帶帶時(shí)，時(shí)，Y參數(shù)變化不參數(shù)變化不大，可以大，

9、可以將將Y參數(shù)看參數(shù)看作常數(shù)。作常數(shù)。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路10例例1：?jiǎn)喂軉握{(diào)諧放大器：?jiǎn)喂軉握{(diào)諧放大器45123Rb1Rb2ReyLCbCeCTr1Tr2TLVCC模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路11模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模

10、擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1232154Tr1Tr2CLyLT輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路晶體管晶體管32154yieyoeyrevceyfevbeCyLL+v54-+u31-+v21-畫(huà)出交流小信號(hào)等效電路，畫(huà)出交流小信號(hào)等效電路， 負(fù)載和回路之間采用了負(fù)載和回路之間采用了變壓器耦合，變壓器耦合，接入系數(shù)接入系數(shù) NNp131542vv 晶體管集、射回路與振晶體管集、射回路與振蕩回路之間采用抽頭接入，蕩回路之間采用抽頭接入，接入系數(shù)接入系數(shù) 212131vvNpN模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電

11、 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1332154yieyoeyrevceyfevbeCyLL+v54-+v31-+v21-出于分析的方便，假定晶體管不存在內(nèi)反饋，即出于分析的方便，假定晶體管不存在內(nèi)反饋，即yre=0。oe1oe1oejCgyie2ie2LjCgY模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路

12、 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1532154yieyoeyrevceyfevbeCyLL+v54-+v31-+v21-把晶體管集電極回路和負(fù)載把晶體管集電極回路和負(fù)載 折合到振蕩回路兩端折合到振蕩回路兩端yfeubeyoeYLYLyfeubeyoe+u54-+u31-p1yfevbe+v31-其其 中中 ：ie222oe1212ie22oe121pCpCpCCgpgpgg2ie2ieL1oe1oeoejjCgyCgyLC諧振回路本身?yè)p耗諧振回路本身?yè)p耗模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高

13、 頻頻 電電 子子 線線 路路16be312iovvvvvpA31254vvvpoLCgypj1jvbefe131vp1yfevbe+v31-32154yieyoeyrevceyfevbeCyLL+v54-+v31-+v21-其其 中中 ：ie2ie2Loe1oe1oejjCgyCgyie222oe1212ie22oe121pCpCpCCgpgpgg模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路17p1yfevbe+v31-其其 中中 ：)21 (121210Lfefjjj

14、ffQgyppLCgyppAevbe312iovvvvvpAie2ie2Loe1oe1oejjCgyCgyie222oe1212ie22oe121pCpCpCCgpgpggLCgypj1jbefe131vv模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路18p1yfevbe+v31-)21 (121210LfefejjjffQgyppLCgyppAv諧振時(shí)：諧振時(shí)：2ie22oe121pfe21fe210gpgpgyppgyppAvgpbefevyp1oe1gp21222ie

15、gp+v31-輸出回路傳輸匹配，則可得最大功率增益。輸出回路傳輸匹配，則可得最大功率增益。匹配：匹配：ie222p1oe21gpggp 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路192. 放大器的性能參數(shù)放大器的性能參數(shù)coebfeccrebiebUYUYIUYUYI參數(shù)方程得到：由晶體管的Y圖3-1高頻小信號(hào)放大器的高頻等效電路cLcIY U 圖3-1高頻小信號(hào)放大器的高頻等效電路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路

16、模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路20 由以上方程，可得出高頻小信號(hào)放大器的主要性能指標(biāo)：（1）電壓放大倍數(shù)（2）輸入導(dǎo)納（3）輸出導(dǎo)納（4）通頻帶與矩形系數(shù)LoefebcVYYYUUKLoefereiebbiYYYYYUIYieSfereoe0IccoYYYYYUIYSLo0.707QfB95. 9K1 . 0r反向傳輸導(dǎo)納引起反向傳輸導(dǎo)納引起的輸入導(dǎo)納的輸入導(dǎo)納反向傳輸導(dǎo)納引起反向傳輸導(dǎo)納引起的輸出導(dǎo)納的輸出導(dǎo)納單調(diào)諧回路單調(diào)諧回路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模

17、擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1. 1. 放大器的輸入導(dǎo)納放大器的輸入導(dǎo)納refeiieoeLy yYyyY3.1.3 高頻諧振放大器的穩(wěn)定性高頻諧振放大器的穩(wěn)定性 穩(wěn)定性分析：穩(wěn)定性分析：由于晶體管集基間電容由于晶體管集基間電容 (混混網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)中)的反饋，的反饋，也就是通過(guò)也就是通過(guò)Y參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納參數(shù)等效電路中反向傳輸導(dǎo)納 的反饋，使放的反饋，使放大器存在著工作不穩(wěn)定的問(wèn)題。大器存在著工作不穩(wěn)定的問(wèn)題。cbCreY記反向傳輸導(dǎo)納引入的輸入導(dǎo)納為：記反向傳輸導(dǎo)納引入的輸入導(dǎo)納為：LoefereirYYYYY模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模

18、擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路 如果放大電路輸入端也接有諧振回路如果放大電路輸入端也接有諧振回路( (或前級(jí)放大器的或前級(jí)放大器的輸出諧振回路輸出諧振回路) )，那么輸入導(dǎo)納，那么輸入導(dǎo)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( (假定耦合方式是假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(dǎo)納的影響為例以輸入導(dǎo)納的影響為例) )refeiieieiroeLy yYyyYyYie1ie1iejCgyirFFjYgbirY模 擬 電 子 線

19、 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路 所謂所謂“自激振蕩自激振蕩”，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲(chǔ)，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲(chǔ)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；外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。蕩。 此時(shí)，如果此時(shí)，如果g= gs+ gie + gF 0，即整個(gè)回路的能量消耗為，即整個(gè)回路的能量消耗為零，回路中儲(chǔ)存的能量恒定，在零，回路

20、中儲(chǔ)存的能量恒定，在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì)。外加激勵(lì)。irY模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路 如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么如果反饋電導(dǎo)為負(fù)值，那么g g= = g gs s+ +g gie1ie1+ +g gF F= 0 = 0 可能存在，即發(fā)生自可能存在，即發(fā)生自激振蕩現(xiàn)象。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(dǎo)納的影響為例以輸入導(dǎo)納的影響為

21、例) )fereirFFoejLy yYgbyY 若若g= gs+ gie + gF 0，回路中的等，回路中的等幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì)。幅振蕩得以維持，而不需外加激勵(lì)。電導(dǎo)為正，負(fù)反饋；時(shí)：0電導(dǎo)為負(fù)，正反饋。時(shí)：0引起自激引起自激存在存在模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路放大器的頻率特性放大器的頻率特性25fereirFFoejLy yYgbyY irYg= gs+ gie + gF 0模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路

22、模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路26提高放大器穩(wěn)定性的方法提高放大器穩(wěn)定性的方法1.從晶體管本身考慮：減小反向傳輸導(dǎo)納 ，也就是選擇 小的管子；2.從電路上考慮：消除晶體管的反向作用，使它單項(xiàng)化，具體方法有中和法和失配法。cbCreY模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路27中和法20cb010n0LjCj1LjCj111nb cb c22LNCCCLN結(jié)論：固定的中和電容只能在某一個(gè)頻率點(diǎn)上起到

23、完全的中和作用，對(duì)其他頻率只能有部分中和作用；考慮到分布參數(shù)的作用和溫度變化等因素的影響，則中和電路的效果是很有限的。原理：在晶體管的輸出端與輸入端引入一個(gè)附加的外部反饋電路來(lái)抵消晶體管內(nèi)部參數(shù)的反饋?zhàn)饔?。電橋平衡則 為零，消除了 對(duì) 的反饋?zhàn)饔?。中和電容中和電容電橋等效電路電橋等效電路bvbvLvLC模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路28失配法原理：增大負(fù)載導(dǎo)納，進(jìn)而增大總回路導(dǎo)納，使輸出電路失配，輸出電壓相應(yīng)減小，對(duì)輸入端的影響也就減小?？梢?jiàn)，失配法是用犧牲

24、增益來(lái)?yè)Q取電路的穩(wěn)定。共基電路的輸入導(dǎo)納較大，當(dāng)它和輸出導(dǎo)納較小的共發(fā)電路連接時(shí)，相當(dāng)于增大共發(fā)電路的負(fù)載導(dǎo)納而使之失配，從而使共發(fā)晶體管內(nèi)部反饋減弱，穩(wěn)定性大大提高。共發(fā)電路在負(fù)載導(dǎo)納很大的情況下，雖然電壓增益減小，但電流增益仍很大，而共基電路雖然電流增益接近于1，但電壓增益較大，所以二者級(jí)聯(lián)后，互相補(bǔ)償，電壓增益和電流增益均較大。共發(fā)-共基級(jí)聯(lián)電路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路29外部反饋引起的不穩(wěn)定性放大器外部的寄生反饋均是以電磁耦合的方式出現(xiàn)，電磁干

25、擾的耦合途徑主要有：1.電容性耦合；2.電感性耦合；3.公共電阻耦合；4.輻射耦合。接地是控制干擾的重要方法1.就近多點(diǎn)接地；2.接地線盡量加粗。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路30 噪聲系數(shù)低； 功率增益高； 動(dòng)態(tài)范圍大； 帶寬大； 工作穩(wěn)定。對(duì)接收機(jī)前端的小信號(hào)放大器的基本要求：低噪聲放大器設(shè)計(jì)與一般小信號(hào)放大器設(shè)計(jì)的區(qū)別： 一般小信號(hào)放大器為了獲得高的功率增益，其每一級(jí)都是按照功率匹配原則進(jìn)行設(shè)計(jì)； 低噪聲放大器為了獲得小的噪聲系數(shù)，其第一級(jí)進(jìn)行最佳噪聲

26、匹配，后級(jí)進(jìn)行功率匹配。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路31低噪聲放大器設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 選擇低噪聲半導(dǎo)體器件； 確定低噪聲工作點(diǎn)； 選擇合適的電路形式； 滿(mǎn)足信號(hào)源阻抗與放大器的噪聲匹配。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路323.2.1 半導(dǎo)體器件及其工作點(diǎn)選擇 器件選擇的原則見(jiàn)下圖。 工作點(diǎn)選擇的原則 1）第一級(jí)的工作點(diǎn)應(yīng)根據(jù)最小

27、噪聲系數(shù)的要求來(lái)選?。?2）第二級(jí)的工作點(diǎn)應(yīng)從最佳增益的條件來(lái)考慮，同時(shí)應(yīng)兼顧噪聲； 3）各級(jí)放大器工作點(diǎn)的選取還應(yīng)考慮到晶體管放大器的工作穩(wěn)定性。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路333.2.2 放大器噪聲匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 功率匹配是指信號(hào)源阻抗與負(fù)載阻抗匹配，以使放大器獲得最大的功率輸出； 噪聲匹配是指信號(hào)源阻抗與最佳源阻抗匹配，以使放大器獲得最佳的噪聲性能。由圖可見(jiàn)，滿(mǎn)足噪聲匹配的信號(hào)源內(nèi)阻隨著工作點(diǎn)、工作頻率的變化而變化，且該內(nèi)阻不等于功率匹配時(shí)的內(nèi)阻。模

28、 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路34噪聲匹配網(wǎng)絡(luò)犧牲了增益，同時(shí)獲得了最小噪聲系數(shù)。適合于源電阻很小適合于微弱信號(hào)適合于微弱信號(hào)適合于源電阻很小模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路353.2.3 電容、電感選擇 電感：高Q值電感； 電容：電容器質(zhì)量常用損耗角衡量，小電容常用云母和瓷介電容器，大電容常用鉭電解電容。pCR1arctan

29、3.2.4 其他印制板應(yīng)具有損耗小、易于加工、性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，材料的物理和電器性能均勻（介電常數(shù)、厚度）。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路36 功能：放大高頻信號(hào)，并且以高效輸出大功率為目的，它主要應(yīng)用于各種無(wú)線電發(fā)射機(jī)中。 本質(zhì)：在輸入高頻信號(hào)控制下，將電源直流功率轉(zhuǎn)換為高頻功率。 輸出功率范圍：小到便攜式發(fā)射機(jī)的毫瓦級(jí)，大到無(wú)線電廣播電臺(tái)的幾十千瓦， 甚至兆瓦級(jí)。 分類(lèi)：C、D、E、F、G、H類(lèi)（低頻功放一般工作在A、B、AB類(lèi)）。 與低頻功放的區(qū)別：高頻

30、功放工作頻率高、相對(duì)頻帶窄，低頻功放工作頻率低、相對(duì)頻帶寬。 要求：輸出功率大、效率高。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路37圖 3-12 晶體管高頻功率放大器的原理線路 采用負(fù)偏置：減小無(wú)用功耗，提高效率； 采用變壓器耦合：阻抗匹配，減小負(fù)載電阻R對(duì)諧振回路的影響； 采用電感部分接入：減小晶體管輸出電阻對(duì)諧振回路的影響。BBUCCU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

31、路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路38在晶體管負(fù)偏置，輸入信號(hào)為大信號(hào)的條件下：晶體管在輸入信號(hào)的正半周的部分時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，在輸入信號(hào)的其他時(shí)間內(nèi)截止；基級(jí)電流和集電極電流為高頻脈沖信號(hào)；集電極電流流過(guò)具有選頻作用的并聯(lián)諧振回路后，產(chǎn)生了與輸入信號(hào)同頻的集電極電壓信號(hào)。BBUCCU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路costhBBimVUVUBBCiBEvOthV cosIBBimvtUVt尖頂余弦脈沖( (流流) )通角通角： 有電流出現(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)相角的一半。有

32、電流出現(xiàn)時(shí)所對(duì)應(yīng)相角的一半。1 電流、電流、 電壓波形電壓波形晶體管轉(zhuǎn)移特性的折線近似通角取決于通角取決于三個(gè)電壓三個(gè)電壓模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路costhBBimVUV coscos tgVtiim cos1 immgVI( )cos BBimthi tg UVtV ( )cos 0BBimthi tg UVV BVivimVOthV cosIBBimvtUVtg模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路

33、模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路41tnItItIIicncccCcos2coscos210 0maxmax01maxmax1max2max1sincos( )21 cos1sincos( ) cos1 cos12sincos2 sincos( ) cos1 1 cos1cCCcCCcnCCnIi t d tIIIi tt d tIInnnIi tn t d tInnIn 集電極電流：集電極電流：式中： 次諧波分解系數(shù)。稱(chēng)為余弦脈沖的nnmaxCI模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電

34、子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路42輸出電壓的產(chǎn)生：tRIuuLccocos1tUUuUucCCoCCCEcos負(fù)載選頻負(fù)載選頻模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路43C類(lèi)高頻功放的電流、電壓波形tRIuuLccocos1tUUuUucCCoCCCEcosCCUBBU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線

35、路路442 高頻功放的能量關(guān)系高頻功放的能量關(guān)系輸出功率：輸出功率：LcLcccRURIUIP22111212121200012cCCcCCPi Ud tI U10PPPc直流輸入功率：直流輸入功率：集電極損耗功率：集電極損耗功率：集電極效率：集電極效率：21210101CCcccUUIIPP 稱(chēng)為波形系數(shù)0101ccII式中：式中：數(shù)稱(chēng)為集電極電壓利用系CCcUU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路45圖 3-15 、0()、1()、2()、3()與的關(guān)系模 擬

36、 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路46討論：1. 效率上限效率上限%100,75. 1%;5 .78,75. 190%;50, 1180oo類(lèi)：類(lèi)：類(lèi)：CBA2. 輸出功率與集電極損耗功率的關(guān)系輸出功率與集電極損耗功率的關(guān)系1/11cPP當(dāng)損耗功率一定時(shí)，效率越高，輸出功率越大當(dāng)損耗功率一定時(shí)，效率越高，輸出功率越大模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子

37、子 線線 路路47 提高電壓利用系數(shù)提高電壓利用系數(shù)21210101CCcccUUIIPP提高提高提高RL的值的值減小減小 值，效率變高，但是輸出功率減小。為保持輸出功率不變，需值，效率變高，但是輸出功率減小。為保持輸出功率不變，需增大激勵(lì)信號(hào)，勢(shì)必增加前級(jí)負(fù)擔(dān)。一般來(lái)說(shuō)增大激勵(lì)信號(hào)，勢(shì)必增加前級(jí)負(fù)擔(dān)。一般來(lái)說(shuō) 按如下取值：按如下取值：7060 %8865CCcUU提高LccRIU1提高 01提高21210101CCcccUUIIPP提高減小 提高波形系數(shù)提高波形系數(shù)模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

38、 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路481. 高頻功放的動(dòng)特性動(dòng)特性是指當(dāng)加上激勵(lì)信號(hào)及接上負(fù)載阻抗時(shí)，晶體管集電極電流ic與電極電壓(ube或uce)的關(guān)系曲線，它在icuce或icube坐標(biāo)系統(tǒng)中是一條曲線。2. 高頻功放的工作狀態(tài)欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路1. 高頻功放高頻功放的動(dòng)特性的動(dòng)特性;C. 4點(diǎn)得到取t點(diǎn)；得到取Q2/. 2t點(diǎn)；得到取A0. 1t點(diǎn)；，交橫軸于、連接BQA. 3三點(diǎn)即為動(dòng)態(tài)線。、連接CBA.

39、5CCUBBUthUBEBBbCECCcuUuuUuci模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路50高頻功放的工作狀態(tài)CEuCiOPmaxBEUCitOQ1A2A3A5A4A增加的方向LR欠壓狀態(tài)臨界狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)CCUBBBEUuCESCEUU1minCESCEUU2minCESCEUU3min，稱(chēng)為欠壓狀態(tài)；較小，使得較小，使得CEScCCCEcLUUUUUR1min) 1 (，稱(chēng)為臨界狀態(tài)；增大，使得增大，使得CEScCCCEcLUUUUUR2min)2(，稱(chēng)為過(guò)

40、壓狀態(tài)。繼續(xù)增大，使得繼續(xù)增大，使得CEScCCCEcLUUUUUR3min)3(表示。載電阻，一般用稱(chēng)為臨界電阻或最佳負(fù)負(fù)載電阻臨界狀態(tài)對(duì)應(yīng)的集電極LcrLRR此狀態(tài)。最大，功放一般工作在出功率臨界狀態(tài)下晶體管的輸1P如下圖。對(duì)集電極電流的影響，到由以上的分析，可以得LR模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路51此處的RP即為RL模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高

41、高 頻頻 電電 子子 線線 路路52是余弦信號(hào)。選頻作用，輸出電壓還余弦脈沖，由于負(fù)載的輸出電流為中間凹陷的壓狀態(tài)下，出電壓為余弦信號(hào)；過(guò)功放的工作頻率，故輸由于輸入信號(hào)頻率等于電流為余弦脈沖，時(shí)，臨界狀態(tài)下，輸出輸入為解：V102sin5 . 25 . 07tuBE其他的輸出電流波形。其中時(shí)的臨界和過(guò)壓狀態(tài)下及分別為試畫(huà)出）所示，（，晶體管輸出特性如圖為一諧振功放的工作頻率例02221tKV21025 . 25 . 0V102sin5 . 25 . 0MHz101-377ntntKutuuaBEBEBE號(hào)。但輸出電壓還是余弦信方波脈沖，輸出電流為中間凹陷的弦信號(hào)；過(guò)壓狀態(tài)下，壓降，故輸出電壓

42、為余的信號(hào)在負(fù)載上產(chǎn)生只有由于負(fù)載的選頻作用，輸出電流為方波脈沖，號(hào)，臨界狀態(tài)下，時(shí)，輸入的是一方波信輸入為MHz10V21025 . 25 . 07tKuBE模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路53例3-1圖模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路541.負(fù)載特性2.振幅特性3.調(diào)制特性基極調(diào)制特性集電極調(diào)制特性4.調(diào)諧特性高頻功放的外

43、部特性是指放大器的性能隨放大器的外部參數(shù)變化的規(guī)律，外部參數(shù)主要包括放大器的負(fù)載RL、激勵(lì)電壓Ub、偏置電壓UBB和UCC 。BEBBbCECCcuUuuUu模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路55負(fù)載特性是指只改變負(fù)載電阻RL，高頻功放電流、電壓、功率及效率變化的特性。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路56增大LR基本不變10,c

44、cii不變?yōu)橛嘞颐}沖，大小基本Ci成正比增大隨LcRU在欠壓狀態(tài)也較小，高頻功放工作較小時(shí)，在cLUR) 1 (界狀態(tài)時(shí)，高頻功放工作在臨增大到LcrLRR)2(LcrLRR 與欠壓狀態(tài)基本相同10,ccii壓狀態(tài)基本相同為余弦脈沖，大小與欠Ci大于欠壓狀態(tài)的值cU壓狀態(tài)時(shí)，高頻功放工作在過(guò)大于LcrLRR)3(LcrLRR 迅速下降10,ccii為頂部凹陷的余弦脈沖Ci緩慢增大cU電流、電壓隨負(fù)載而變化RL變化對(duì)集電極余弦脈沖的影響模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線

45、 路路57功率、效率隨負(fù)載而變化的變化規(guī)律相同。與直流輸入功率000) 1 (cCCcIUIP 1)2(P輸出功率增加而減小。隨過(guò)壓狀態(tài)下，LLcRRUP221時(shí)達(dá)到最大值；至臨界增加而增加與隨欠壓狀態(tài)下，LcrLLcRRRIP,22112)3(集電極效率成近似線性關(guān)系；與成近似線性關(guān)系，則與基本不變，欠壓狀態(tài)下，LLCCcccRRUUII01增加而稍有增加；也隨增加而稍有增加，則隨基本不變，過(guò)壓狀態(tài)下，LLCCcccRRUUII01也有所下降。下降，則數(shù)波形強(qiáng)烈畸變，波形系態(tài)，很大時(shí)，到達(dá)強(qiáng)過(guò)壓狀當(dāng)cLiR模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

46、路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路58圖 3-20 高頻功放的負(fù)載特性輸出功率最大，效率較高交流恒壓源交流恒流源模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路59tUUubBBbecos高頻功放的振幅特性是指只改變激勵(lì)信號(hào)振幅Ub時(shí)，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。在放大某些振幅變化的高頻信號(hào)時(shí)，必須了解它的振幅特性。bBBBEUUumax模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子

47、 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路60bBBBEUUumax的增加而增加隨bBEUumax的增加而增加隨和，且集電極電流為余弦脈沖maxmaxBECuI在欠壓狀態(tài)下：的增加而增加隨和bccUII10在過(guò)壓狀態(tài)下：bBBBEUUumax的增加而增加隨bBEUumax的增加而增加隨和的余弦脈沖，且集電極電流為頂部凹陷maxmaxBECuI的增加而略有增加隨和bccUII10相同。的變化規(guī)律與不變，因此另外，由于1ccLIUR模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電

48、子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路61圖 3-21 高頻功放的振幅特性放大等幅信號(hào)放大振幅變化的信號(hào)bU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路62在高頻功放中，有時(shí)希望用改變它的某一電極直流電壓來(lái)改變高頻信號(hào)的振幅，從而實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制的目的。高頻功放的調(diào)制特性分為基極調(diào)制特性和集電極調(diào)制特性。1) 基極調(diào)制特性 基極調(diào)制特性是指僅改變UBB時(shí)，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。由于基極回路的電壓uBE= UBB +Ub cost, UBB和Ub決定了

49、放大器的uBEmax，因此，改變UBB的情況與改變Ub的情況類(lèi)似，不同的是UBB可能為負(fù)。下圖給出了高頻功放的基極調(diào)制特性。 模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路63BBUBBUBBU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路642) 集電極調(diào)制特性 集電極調(diào)制特性是指僅改變UCC，放大器電流、電壓、功率及效率的變化特性。在UBB、 Ub及

50、RL不變時(shí)，動(dòng)特性曲線將隨UCC的變化左右平移，當(dāng) UCC由大到小變化時(shí)，功放的工作狀態(tài)由欠壓工作狀態(tài)到臨界，再進(jìn)入到過(guò)壓狀態(tài)，集電極電流ic從一完整的余弦脈沖變化到凹頂脈沖。因此，放大器的集電極調(diào)制特性曲線可如下圖所示。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路65ccUccUccU模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路66要實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制，

51、就必須使高頻信號(hào)振幅Uc與直流電壓(UBB或UCC)成線性關(guān)系(或近似線性)，因此在基極調(diào)制特性中，則應(yīng)選擇在欠壓狀態(tài)工作; 在集電極調(diào)制特性中，應(yīng)選擇在過(guò)壓狀態(tài)工作。在直流電壓UBB(或UCC)上疊加一個(gè)較小的信號(hào)(調(diào)制信號(hào))，并使放大器工作在選定的工作狀態(tài)，則輸出信號(hào)的振幅將會(huì)隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，從而完成振幅調(diào)制，使功放和調(diào)制一次完成，通常稱(chēng)為高電平調(diào)制。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路674 高頻功放的調(diào)諧特性高頻功放的調(diào)諧特性在前面所說(shuō)的高頻功放的各

52、種特性時(shí)，都認(rèn)為其負(fù)載回路處于諧振狀態(tài)，因而呈現(xiàn)為一電阻RL，但在實(shí)際使用時(shí)需要進(jìn)行調(diào)諧，這是通過(guò)改變回路元件(一般是回路電容)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。功放的外部電流Ic0、Ic1和電壓Uc等隨回路電容C的變化特性稱(chēng)為調(diào)諧特性，利用這種特性可以指示放大器是否調(diào)諧。當(dāng)回路失諧時(shí)，不論是容性失諧還是感性失諧，阻抗ZL的模值要減小，而且會(huì)出現(xiàn)一幅角，工作狀態(tài)將發(fā)生變化。設(shè)諧振時(shí)功放工作在弱過(guò)壓狀態(tài)，當(dāng)回路失諧后，由于阻抗ZL的模值減小，根據(jù)負(fù)載特性可知，功放的工作狀態(tài)將向臨界及欠壓狀態(tài)變化，此時(shí)Ic0和Ic1要增大，而Uc將下降，如圖3-24 所示。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

53、路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路68圖 3-24 高頻功放的調(diào)諧特性可以利用Ic0或Ic1最小，或者利用Uc最大來(lái)指示放大器的調(diào)諧。通常因Ic0變化明顯，又只用直流電流表，故采用Ic0指示調(diào)諧的較多。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路69 應(yīng)該指出，回路失諧時(shí)直流輸入功率P0=Ic0UCC隨Ic0的增加而增加，而輸出功率P1=UcIc1cos/2將主要因cos因子而下降，因此失諧后集電極功耗

54、Pc將迅速增加。這表明高頻功放必須經(jīng)常保持在諧振狀態(tài)。調(diào)諧過(guò)程中失諧狀態(tài)的時(shí)間要盡可能短，調(diào)諧動(dòng)作要迅速，以防止晶體管因過(guò)熱而損壞，為防止調(diào)諧時(shí)損壞晶體管，在調(diào)諧時(shí)可降低UCC或減小激勵(lì)電壓。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路703.4.1 少數(shù)載流子的渡越時(shí)間效應(yīng)少數(shù)載流子的渡越時(shí)間效應(yīng)少數(shù)載流子在基區(qū)擴(kuò)散而到達(dá)集電極需要一定的時(shí)間，稱(chēng)此時(shí)間為載流子渡越時(shí)間。晶體管低頻工作時(shí)，渡越時(shí)間遠(yuǎn)小于信號(hào)周期，各級(jí)電流與外加電壓一一對(duì)應(yīng)。高頻工作時(shí)，渡越時(shí)間可以與信號(hào)周

55、期相比較，各級(jí)電流并不取決于此刻的外加電壓。在晶體管的中頻區(qū)和高頻區(qū)，功率增益大約按每倍頻程6dB的規(guī)律下降。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路713.4.2 非線性電抗效應(yīng)非線性電抗效應(yīng)功放管中的集電結(jié)電容是隨集電結(jié)電壓變化的非線性勢(shì)壘電容。此電容一方面可能引起功放自激，另一方面會(huì)在輸出端形成一個(gè)輸出電容。的集電結(jié)的靜電容。為對(duì)應(yīng)于CCCEcUuCcCC203.4.3 發(fā)射極引線電感的影響發(fā)射極引線電感的影響HdlLdle91075. 04lg3 . 2197

56、1. 0可表示為：的導(dǎo)線，其引起的電感，直徑為一段長(zhǎng)為在共發(fā)組態(tài)的功放中，此電感形成輸入輸出之間的負(fù)反饋，從而降低增益。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路723.4.4 飽和壓降的影響飽和壓降的影響晶體管工作于高頻時(shí)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其飽和壓降隨頻率提高而加大。在同一電流處，高頻飽和壓降大于低頻飽和壓降。解釋?zhuān)壕w管的飽和壓降由結(jié)電壓和集電區(qū)體電阻上壓降兩部分組成。高頻工作時(shí)，體電阻的趨膚效應(yīng)顯著，電流流通的有效截面積減小，體電阻上壓降變大，使得高頻時(shí)的飽和壓降變大。飽

57、和壓降變大導(dǎo)致臨界電壓利用系數(shù)減小，使得功放的效率降低，輸出功率減小。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路731. 直流饋電線路集電極饋電線路基極饋電線路2. 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)LC匹配網(wǎng)絡(luò)耦合回路3. 推挽連接線路4. 高頻功放的實(shí)際線路舉例模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路743.5.1 直流饋電線路1 集電極饋電線路串聯(lián)饋電：晶體管

58、、諧振回路和電源三者串聯(lián)連接。并聯(lián)饋電：晶體管、諧振回路和電源三者并聯(lián)連接。串饋優(yōu)點(diǎn)：電源UCC、高頻扼流圈LC、高頻旁路電容CC處于高頻地電位，分布電容不易影響回路。并饋優(yōu)點(diǎn)：回路一端處于直流地電位，回路L、C元件一端可以接地，安裝方便。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路75圖 3-27 集電極饋電線路兩種形式(a) 串聯(lián)饋電; (b) 并聯(lián)饋電大電感，隔交通直大電容，隔直通交模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線

59、 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路762 基極饋電線路發(fā)射極自給偏壓基極組合偏壓零偏壓自給偏壓的優(yōu)點(diǎn)：偏壓隨激勵(lì)變化，使各極電流受激勵(lì)變化的影響減小，電路工作較穩(wěn)定(對(duì)于放大等幅信號(hào))。也分串饋和并饋模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路77例3-2 改正下圖所示線路中的錯(cuò)誤，不得改變饋電形式，重新畫(huà)出正確的線路。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子

60、線 路模 擬 電 子 線 路 高高 頻頻 電電 子子 線線 路路783.5.2 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)高頻功放的級(jí)與級(jí)之間或功放與負(fù)載之間是用輸出匹配網(wǎng)絡(luò)連接的，一般用雙端口網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該雙端口網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有這樣的幾個(gè)特點(diǎn): (1) 以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大，即起到阻抗匹配阻抗匹配的作用的作用; (2) 抑制工作頻率范圍以外的不需要頻率，即有良好的濾波良好的濾波作用作用; (3) 大多數(shù)發(fā)射機(jī)為波段工作，因此雙端口網(wǎng)絡(luò)要適應(yīng)波段工作的要求，改變工作頻率時(shí)調(diào)諧要方便，并能在波段內(nèi)保持較好的匹配和較高的效率等。常用的輸出線路主要有兩種類(lèi)型: LC匹配網(wǎng)絡(luò)和耦合回路。模 擬 電 子 線 路模 擬 電 子