章波形發(fā)生_九講內(nèi)容11_08

1、作業(yè)：作業(yè)：3-1、3-2、 3-3、3-4、()cosBZBBocccmcccmcbVVVVVVVVbb ccBZcmBB cmcccedceocmbVVVV VV VigvgvVVV式中式中：動(dòng)態(tài)特性曲線動(dòng)態(tài)特性曲線(負(fù)載線或工作路負(fù)載線或工作路)方程方程vceicVoABO畫畫 法法 二二 ：（1）作作靜靜態(tài)態(tài)工工作作點(diǎn)點(diǎn) Q：令令o90t 由由外外部部方方程程可可得得：,:()ceCCbeBBcQcBBBZvVvVQiIg VV(2) 作作 A 點(diǎn)點(diǎn) :令令o0t minmax:cecCCcmbebeBBbvVVVAvVVV連連 接接 Q 、 A 兩兩 點(diǎn)點(diǎn) 即即 得得 動(dòng)動(dòng) 態(tài)態(tài) 特

2、特 性性 曲曲 線線 。VcmVcemingd畫法一：畫法一：在靜態(tài)特性曲線的在靜態(tài)特性曲線的vce軸上取軸上取B點(diǎn)，點(diǎn)，使使OB=V0，由，由B點(diǎn)作斜率為點(diǎn)作斜率為gd的直線的直線BA，即得動(dòng)態(tài)特性曲線。，即得動(dòng)態(tài)特性曲線。 動(dòng)態(tài)特性曲線動(dòng)態(tài)特性曲線VbemaxVccQIQ當(dāng)當(dāng)CCV，BBV，bmV不不變變，icvcevbemax1. 諧振功放的負(fù)載特性 2121124ocrcrCCPKgVcrg 22120ocrcrcrCCPKKgV 臨界狀態(tài)下有臨界狀態(tài)下有vceicvbemaxQVccQVcc Q Vcct icVbVBBvbemax1VBEicVBBvbemax2VBBvbemax3

3、vceicvbemax1vbemax2QVccvbemax3t ic設(shè)設(shè)功功放放原原始始工工作作在在臨臨界界狀狀態(tài)態(tài)：討討論論：bmV與與 cco1C0C1CP,P,PV,I,I 的的關(guān)關(guān)系系。當(dāng)當(dāng)CCV，PR不不變變VBEicVBB VBZVbCCVbmgCvceicvbemax1vbemax2QVcct icvbemax3功率放大器Vs0.01uFCEC高頻扼流圈GNDRFRERLGND示波器檢測(cè)點(diǎn)EmAV+VCCv0GND直流毫安表Ico+-L2.2.4高頻諧振功放的高頻諧振功放的直流饋電直流饋電線線路路直流饋電線路分為直流饋電線路分為串串饋饋 Series feed并并饋饋 Paral

4、lel feed510RFCRFCCXLX15 20CPXR115 20CPXRC510RFCRFCPXLR2基極偏置電路基極偏置電路( (1) )作用作用為放大電路提供合適的偏置電壓，使功率管工作在丙類。為放大電路提供合適的偏置電壓，使功率管工作在丙類。( (2) )常用類型常用類型圖圖 234基極偏置電路基極偏置電路不改變饋電形式不改變饋電形式,糾正電路錯(cuò)誤糾正電路錯(cuò)誤不改變饋電形式不改變饋電形式,糾糾正電路錯(cuò)誤正電路錯(cuò)誤2.2.5 高頻諧振功放的高頻諧振功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)與級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)1位置位置（輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)）（輸出濾波匹配網(wǎng)絡(luò)）對(duì)交流通路而言，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)

5、對(duì)交流通路而言，濾波匹配網(wǎng)絡(luò)( (Filter-Matched Network) )介于功率管介于功率管 T 和外接負(fù)載和外接負(fù)載 RL 之間。之間。2對(duì)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求對(duì)濾波匹配網(wǎng)絡(luò)的要求( (1) )匹配網(wǎng)絡(luò)匹配網(wǎng)絡(luò)將外接負(fù)載將外接負(fù)載 RL 變換為變換為放大管所要求的負(fù)載放大管所要求的負(fù)載 Rp，保證高效率保證高效率地輸出功率。地輸出功率。圖圖 237高頻諧振高頻諧振功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)( (2) )選頻網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò) 充分濾除不需要的高次諧波分量，以保證在外接負(fù)充分濾除不需要的高次諧波分量，以保證在外接負(fù)載上輸出所需基波功率。載上輸出所需基波功率。濾波度濾波度 n：設(shè)設(shè)

6、 IL1m 和和 ILnm 分別為通過外接負(fù)載分別為通過外接負(fù)載電流電流中中基波基波和和 n 次諧波次諧波分量的振幅，則對(duì)分量的振幅，則對(duì) n 次諧波的次諧波的濾波度濾波度定義為定義為CC1LL1nnnIIII n越大，網(wǎng)絡(luò)對(duì)越大，網(wǎng)絡(luò)對(duì) n 次諧波的抑制能力越強(qiáng)。通次諧波的抑制能力越強(qiáng)。通常常n 選選 2，即，即對(duì)二次諧波的濾波度對(duì)二次諧波的濾波度。( (3) )高效高效將功率管給出的信號(hào)功率將功率管給出的信號(hào)功率 Po 高效地傳到外接負(fù)載高效地傳到外接負(fù)載上，即要求網(wǎng)絡(luò)的上，即要求網(wǎng)絡(luò)的中介回路效率中介回路效率 K = PL/ Po 接近接近 1。 下圖所示的下圖所示的L L型匹配網(wǎng)絡(luò)具有

7、電路簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，不型匹配網(wǎng)絡(luò)具有電路簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，不足之處是電路的品質(zhì)因數(shù)足之處是電路的品質(zhì)因數(shù)Q值很低值很低( (通常通常Q10) )，因此電路的，因此電路的濾波特性很差，所以在實(shí)際的發(fā)射機(jī)中，常常選用濾波特性很差，所以在實(shí)際的發(fā)射機(jī)中，常常選用T型或型或 型網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)作匹配之用。絡(luò)作匹配之用。RRLLCRL(小)CRL(大)(b) RLR 匹配網(wǎng)絡(luò)(a) RLR 匹配網(wǎng)絡(luò)幾種常見的幾種常見的LC匹配匹配 (a) L型型; (b) T型型; (c) 型型將天線將天線( (負(fù)載負(fù)載) )回路通過互感或回路通過互感或其他形式與集電極調(diào)諧回路相其他形式與集電極調(diào)諧回路相耦合。耦合。

8、等效電路等效電路等效回路的諧振阻抗為等效回路的諧振阻抗為2211221111()pAp Lp LRCMCr rrr改變改變M或接入系數(shù)或接入系數(shù)p( (晶體管電路由于元件晶體管電路由于元件小，實(shí)現(xiàn)可變小，實(shí)現(xiàn)可變M是較難的，也可改變接入系是較難的，也可改變接入系數(shù)數(shù)p p) )，就可以在不影響回路調(diào)諧的情，就可以在不影響回路調(diào)諧的情況下，調(diào)整中介回路的等效阻抗，以況下，調(diào)整中介回路的等效阻抗，以達(dá)到阻抗匹配的目的。達(dá)到阻抗匹配的目的。圖圖2-38 復(fù)合輸出匹配網(wǎng)絡(luò)復(fù)合輸出匹配網(wǎng)絡(luò)為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負(fù)載為了使器件的輸出功率絕大部分能送到負(fù)載RA上就希望上就希望 反射電阻反射電阻r

9、 回路損耗電阻回路損耗電阻r1 衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。通常以輸出至負(fù)載的有衡量回路傳輸能力優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。通常以輸出至負(fù)載的有效功率與輸入到回路的總交流功率之比來代表，這比值叫做效功率與輸入到回路的總交流功率之比來代表，這比值叫做中介回路的傳輸效率中介回路的傳輸效率 k，簡(jiǎn)稱中介回路效率。，簡(jiǎn)稱中介回路效率。0111111QQRRrLppkrrrrr故有故有: :2222111() ()()kLkokAIPMPIrMrrrrrrr 要想回路的傳輸效率高，則要想回路的傳輸效率高，則空載空載Qo越大越好，有載越大越好，有載QL越小越好，越小越好，也就也就是說，是說，中介回路本身的損耗越小越好中介

10、回路本身的損耗越小越好 , 下圖是兩種下圖是兩種 形網(wǎng)絡(luò)是形網(wǎng)絡(luò)是常用的匹配電路常用的匹配電路( (也可以用也可以用T型網(wǎng)絡(luò)型網(wǎng)絡(luò)) )。R2是是終終端端( (負(fù)載負(fù)載) )電阻，電阻，R1是是由由R2折合到左端的等效電阻，故接線用虛線表示。折合到左端的等效電阻，故接線用虛線表示。1(1)12(2)222(1)1112(3)12112RXCQLRXCRQLRQ RRLXLQQ XLLCR1C1C2R2L1(a)1(1)112(2)122122(3)122(1)11RXCQLQ RRLXCQQ XLLCRXLRQLRR1C1R2C2L1(b)現(xiàn)以現(xiàn)以 (a)為例進(jìn)行計(jì)算公式的推導(dǎo)為例進(jìn)行計(jì)算公式

11、的推導(dǎo) 將并聯(lián)回路將并聯(lián)回路R1C1與與R2C2變換為串聯(lián)形式，變換為串聯(lián)形式，由串、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換公式由串、并聯(lián)阻抗轉(zhuǎn)換公式(書上書上p68頁(yè)頁(yè))可得可得L1C1R1C2R22c1111222c1111XRRRXRQ 2C11C1C12221C111XRXXRXQ 2c2222222c2221XRRRXRQ 2C12C2C12222C221XRXXRXQ 網(wǎng)絡(luò)匹配時(shí)，網(wǎng)絡(luò)匹配時(shí)，R1= R2 由諧振條件得由諧振條件得 :R1C1C2R2L1(a)例例 有一個(gè)輸出功率為有一個(gè)輸出功率為2W的高頻功率放大器、負(fù)載電阻的高頻功率放大器、負(fù)載電阻RL=50，EC=24V，f=50MHz，Q1=10，試

12、求，試求型匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值。型匹配網(wǎng)絡(luò)的元件值。 解解 :L1R1C1R2= RLC2 R1應(yīng)該是功率放大器所要求的匹配電應(yīng)該是功率放大器所要求的匹配電阻阻 Rp ,即即L1C1R1C2R2網(wǎng)絡(luò)匹配時(shí)，網(wǎng)絡(luò)匹配時(shí)，R1= R2 改寫為：改寫為： 解之得：解之得： 由諧振條件得由諧振條件得 :6 .22)75. 810501(110144102 注意，考慮到晶體管的輸出電容注意，考慮到晶體管的輸出電容Co后，后，C1應(yīng)減去應(yīng)減去Co之值，才是所需外加的調(diào)諧電容值。一般，之值，才是所需外加的調(diào)諧電容值。一般，當(dāng)當(dāng)L1確確定之后，用定之后，用C2主要調(diào)匹配，用主要調(diào)匹配，用C1主要調(diào)諧振。主要調(diào)諧振

13、。 實(shí)際還有其它各種形式的匹配網(wǎng)絡(luò)。分析方法實(shí)際還有其它各種形式的匹配網(wǎng)絡(luò)。分析方法都很類似，都很類似，即從匹配與諧振兩個(gè)條件出發(fā)，再加上即從匹配與諧振兩個(gè)條件出發(fā)，再加上一個(gè)假設(shè)條件一個(gè)假設(shè)條件(通常都是假定通常都是假定Q1值值)，即可求出電路，即可求出電路元件的數(shù)值。元件的數(shù)值。 2.級(jí)間耦合回路級(jí)間耦合回路 T T形匹配網(wǎng)絡(luò)形匹配網(wǎng)絡(luò) C1 C2 RL L1 C1 aL1 bL1 C2 RL 輸入匹配網(wǎng)絡(luò)或級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)或級(jí)間耦合網(wǎng)絡(luò): :是用以與下級(jí)放大器的輸入端相連接是用以與下級(jí)放大器的輸入端相連接, ,其負(fù)載是下一級(jí)放其負(fù)載是下一級(jí)放大器的輸入阻抗大器的輸入阻抗振蕩器振蕩

14、器電電路路分類分類互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器三三 端端 式式 振振 蕩蕩 器器石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器電感反饋振蕩器電感反饋振蕩器電容反饋振蕩器電容反饋振蕩器基本型基本型克拉潑振蕩器克拉潑振蕩器西勒振蕩器西勒振蕩器振蕩器輸出振蕩器輸出波形分類波形分類正弦振蕩正弦振蕩低頻正弦振蕩器低頻正弦振蕩器高頻正弦振蕩器高頻正弦振蕩器微波振蕩器微波振蕩器非正弦波振蕩器非正弦波振蕩器矩形波振蕩器矩形波振蕩器三角波振蕩器三角波振蕩器鋸齒波振蕩器鋸齒波振蕩器振蕩器振蕩器: :自動(dòng)將直流自動(dòng)將直流電源的電源的能量轉(zhuǎn)換為一定波形的能量轉(zhuǎn)換為一定波形的交變交變信號(hào)的裝置。信號(hào)的裝置。高頻正弦振蕩器在無線電收發(fā)設(shè)備

15、中的位置高頻正弦振蕩器在無線電收發(fā)設(shè)備中的位置正弦波振蕩器：不需要外加輸入信號(hào)，只要接上電源就可以輸出一定振幅、一定頻率的正弦波信號(hào)的裝置。增幅振蕩 000阻尼振蕩等幅振蕩22021020diLRiidtdtCd idiidtdt微分一次得 222200220= (32)tttVieeeL22220 ; sintVjietL若C3 所以有所以有: :3CC 振振蕩蕩頻頻率率：311LCLC RLECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABLC1C2C3RLBARLLC1C2C3C4ABC4LC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB2 2. .S Se ei il lo or r O Os

16、 sc ci il ll la at to or r 與與 Clapp 電路不同點(diǎn)僅在于電路不同點(diǎn)僅在于 回路電感回路電感 L 兩端并聯(lián)一個(gè)可變電兩端并聯(lián)一個(gè)可變電 容容 C4 ,而而 C3 為固定值電容為固定值電容 ,且且 有有 C3C1,C2 其其振振蕩蕩頻頻率率為為: :)(1)(1434CCLCCL 其其中中33211111CCCCC 而而電電壓壓反反饋饋系系數(shù)數(shù): :12beceuCBuC保保持持不不變變, ,又又因因 RL的的接接入入系系數(shù)數(shù)為為: 321111111CCCCCCp 13CC EC由由于于 C3為為固固定定值值,所所以以p值值 不不變變（即即與與調(diào)調(diào)諧諧電電容容 C

17、4無無 關(guān)關(guān)）,所所以以在在波波段段內(nèi)內(nèi)振振幅幅比比 較較穩(wěn)穩(wěn)定定,且且調(diào)調(diào)諧諧范范圍圍比比較較寬寬, 實(shí)實(shí)際際中中常常用用于于寬寬波波段段工工作作系系 統(tǒng)統(tǒng)中中. LC1C2C3C4AB頻頻率率穩(wěn)穩(wěn)定定: :在在各各種種外外界界條條件件發(fā)發(fā)生生變變化化的的情情況況下下, ,要要求求實(shí)實(shí)際際工工作作頻頻率率與與指指定定頻頻率率的的偏偏差差最最小小. .頻頻率率穩(wěn)穩(wěn)定定在在數(shù)數(shù)量量上上常常用用頻頻率率偏偏差差來來表表示示: :即即在在一一定定時(shí)時(shí)間間間間隔隔t 內(nèi)內(nèi), ,頻頻率率的的相相對(duì)對(duì)偏偏差差. .一一般般按按時(shí)時(shí)間間的的長(zhǎng)長(zhǎng)短短不不同同, ,通通常?？煽煞址譃闉槿N種頻頻率率穩(wěn)穩(wěn)定定度

18、度: : 長(zhǎng)長(zhǎng)期期穩(wěn)穩(wěn)定定度度: :一一般般指指幾幾天天或或幾幾個(gè)個(gè)月月 短短期期穩(wěn)穩(wěn)定定度度: : 指指一一天天內(nèi)內(nèi), ,以以小小時(shí)時(shí), ,分分, ,秒秒計(jì)計(jì). . 瞬瞬時(shí)時(shí)穩(wěn)穩(wěn)定定度度: : 一一般般以以秒秒或或毫毫秒秒計(jì)計(jì). . 放大器放大器LC選頻選頻 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)A Z Buiic1ZLuouf()ZAB Z ()AB0 1 因因而而凡凡是是能能引引起起交交點(diǎn)點(diǎn)變變化化的的因因素素都都會(huì)會(huì)引引起起振振蕩蕩頻頻率率的的變變化化。Z ()AB0 1 定定 性性 分分 析析1 1, ,外外界界因因素素僅僅使使諧諧振振回回路路固固 有有頻頻率率0 變變化化, ,即即Z ) (000曲曲 線線 平平 移移) (111 在在這這種種情情況況下下有有: : 10 0 1 2 2 諧諧振振回回路路的的品品質(zhì)質(zhì)因因數(shù)數(shù) Q 變變化化 1 1 QQ1 1 故故可可看看出出提提高高頻頻率率穩(wěn)穩(wěn)定定度度的的方方法法: :0B()AQ降 低降 低增 大值o 1 1 電電感感: : TLLL ; ; 電電容容: : TCCC L LC C 振振蕩蕩回回路路的的溫溫度度系系數(shù)數(shù): :)(210CLfTff 可可見見回回路路中中的的電