单级单调谐放大器课件.ppt

1、2.7 单级单调谐放大器单级单调谐放大器2.7.1 并联谐振回路的特性并联谐振回路的特性 LC组成的并联谐振回路具有如下特性：1.谐振回路阻抗的频率特性谐振回路阻抗的频率特性阻抗的模和阻抗角分别为:2211LCLCRZLCRLC1arctan当回路谐振时，O，O L-=0。并联谐振回路的阻抗为一纯电阻，数值可达到最大值，RP ，RP称为谐振电阻，阻抗相角为 。从图2.7.2可以看出，并联谐振回路在谐振点频率O时，相当于一个纯电阻电路。CO1ZCRL0图2.7.1 并联谐振回路特征曲线 当回路的角频率O。时，并联回路总阻抗呈电容性。2.并联谐振回路端电压频率特性并联谐振回路端电压频率特性 谐振回

2、路两端的电压221LCLCRIZIUUSSABLCRLICuarctan当谐振回路谐振时PSSABRIRCLIUU03.并联谐振回路的谐振频率并联谐振回路的谐振频率LC104.品质因素品质因素 并联回路谐振时的感抗或容抗与线圈中串联的损耗电阻R之比，定义为回路的品质因素，用Q0表示。RCLRCRRLQ11000式中，,称为特性阻抗；Q0 为LC并联谐振回路的空载Q值。CL/CQLQCRLRP0000 上式说明并联谐振回路在谐振时，谐振电阻等于感抗或容抗的Q0 倍。2.7.2 单级单调谐放大器电路单级单调谐放大器电路 单调谐放大器是由单调谐回路作为交流负载的放大器。图2.7.2 所示为一个共发射

3、极的单调谐放大器。它是接收机中一种典型的高频放大器电路。图中RB11(RB11)、RB12(RB12)是放大器的偏置电阻，Re(Re)是直流负反馈电阻，Ce(Ce)是旁路电容，它们起到稳定放大器静态工作点的作用。L2(L2)、L3(L3)、C2(C2)组成并联谐振回路，它与晶体管共同起着选频放大作用。为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入LC（L2、L3、C2）谐振回路，影响回路参数，以及为防止电路的分布参数影响谐振频率，同时也为了放大器的前后级匹配，本电路采用部分接入方式。R3(R3)的作用是降低放大器输出端调谐回路的品质因数Q值，以加宽放大器的通频带。图2.7.2 共发射极单调谐放大器如果

4、把LC（L2、L3、C2）并联谐振回路调谐在放大器的工作频率上，则放大器的增益就很高；偏离这个频率，放大器的放大作用就下降。图2.7.3（a）测出的是 时的波形，图2.7.3(b)测出的是 的波形,图2.7.3(c)测出的是 的波形。offoffoff输入波形 输出波形（a）off输入波形 输出波形（b）off输入波形 输出波形（c）off图2.7.3 ，时输入与输出波形offoffoff 这样，放大器能放大的频带宽度，就局限于LC（L2、L3、C2）并联谐振回路的谐振频率附近。可见调谐放大器频带响应，在很大程度上取决于LC（L2、L3、C2）谐振回路的特性。双击波特图仪，弹出面板如图2.7.

5、4所示，测出图2.7.1谐振频率为10.904MHZ。图2.7.4 单调谐放大器幅频特性曲线2.7.3 单调谐放大器的单调谐放大器的RF特性分析特性分析 单调谐放大器RF特性分析电路如图2.7.5所示，使用网络分析仪进行RF分析，分析结果可以从网络分析仪的面板中一一读出。图2.7.5 单调谐放大器RF特性分析电路 点击“启动”开关，启动RF分析。点击网络分析仪，打开网络分析仪面板如图2.7.6所示。图2.7.6 网络分析仪面板1.Marker区区在 M a r k e r 区 有 3 个 选 项：R e/I m，Mag/Ph(Degs)和 dB Mag/PH(Degs)，如图2.7.7所示。图

6、2.7.7 Marker区的3个选项（1）Re/Im（实部/虚部）选择Re/Im（实部/虚部），网络分析仪在面板上方以直角坐标模式显示参数Z11和Z22，如图2.7.8所示。图2.7.8网络分析仪在面板上方以直角坐标模式显示参数（2）Mag/Ph(Degs)（幅度/相位）选择Mag/Ph(Degs)（幅度/相位），网络分析仪在面板上方以极坐标模式显示参数Z11和Z22，如图2.7.9所示。图2.7.9 网络分析仪在面板上方以极坐标模式显示参数（3）dB Mag/PH(Degs)（dB幅度/相位）选择dB Mag/PH(Degs)（dB幅度/相位），网络分析仪在面板上方以分贝的极坐标模式显示参数

7、Z11和Z22，如图2.7.10所示。图2.7.10 网络分析仪在面板上方以分贝的极坐标模式显示参数 在选择Marker区的3个选项时，用鼠标拖动在Marker区中的滑块，可以改变频率。对应不同的频率，显示不同的Z11和Z22参数。2.Trace区区 在Trace区，可以选择显示的参数，点击Trace区的Z11或者Z22按钮，网络分析仪面板显示的参数和图形不同。点击Z11按钮的显示面板如图2.7.12所示。图2.7.11 网络分析仪的Trace区图2.7.12 点击Z11按钮的显示面板3.Format区区（1）在Format区，可以选择所要分析的参数种类，可选择的参数种类有：Y参数、S参数、H

8、参数、Z参数和稳定系数，如图2.7.13所示。图2.7.13 在Format区可以选择的参数种类 （2）在Format区中，可以选择参数显示格式，如图2.7.14所示。S参数和Y参数有4种参数显示格式：Simth（史密斯图）、Mag/Ph（幅度/相位图）、Polar（极化图）和 Re/Im（实数/虚数图）。H参数和Y参数有3种参数显示格式：Mag/Ph（幅度/相位图）、Polar（极化图）和Re/Im（实数/虚数图）。图2.7.14 在Format区可以选择参数显示格式显示S参数的Simth图如图2.7.15所示。图2.7.15 显示S参数的Simth图显示S参数的Mag/Ph图如图2.7.1

9、6所示。图2.7.16 显示S参数的Mag/Ph图显示S参数的Polar图如图2.7.17所示。图2.7.17 显示S参数的Polar图显示S参数的Re/Im图如图2.7.18所示。图2.7.18 显示S参数的Re/Im图 （3）在Format区中，可以选择Scale（坐标刻度）。点击Scale，弹出的对话框如图2.7.19所示，可以改变有关刻度参数。图2.7.19 Scale的对话框 （4）在Format区中，可以选择Atuo Scale，由程序自动定义坐标刻度。（5）在Format区中，可以选择Set up，弹出的对话框如图2.7.20所示。图2.7.20 Set up的对话框 在Set

10、up对话框中：Trace项可以用来设置曲线的特性，如线宽（Line width）、颜色（Color）、形式（Style）。Gride项可以用来设置网格线的特性，如线宽（Line width）、颜色（Color）、形式（Style），以及刻度文字的颜色。Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性，如图框的线宽（Frame width）和颜色（Frame Color）、图框背景颜色（Background Color）、绘图区的颜色（Graph area Color）、标注文字的颜色（Label Color）和数字的颜色（Data Color）。4.Data区区 在Data区，可以对显示区

11、内的数据进行加载（Load）、保存（Save）、输出（Exp）和打印（Print）处理。5.Mode区区 在Mode区，如图2.7.21所示，有3个选项：Measurement（测量模式）、Match Net.D e s i g n e r（匹 配 网 络 设 计）和 R F Characterizer（射频特性分析）。Set up按钮用来设置不同选项的参数。图2.7.21 Mode区的选项 （1）Measurement（测量模式）选择Measurement，点击Set up按钮，出现的对话框如图2.7.22所示。在对话框中可以设置：激励信号的起始频率（Start frequency）、激励信

12、号的终止频率（Stop frequency）、扫描方式（Sweep type）和点数（Number of point）等参数。图2.7.22 Measurement Set up 对话框 （2）Match Net.Designer（匹配网络设计）选择Match Net.Designer,点击Set up按钮，出现的对话框如图2.7.23所示。在对话框中可以选择：Stability Circles（稳定圈）、Impedance Matching（阻抗匹配）、Unilateral Gain Circles（单向的增益圈）、Freq（频率）以及LC网络的结构形式等参数。图2.7.23 Match Net.Designer Set up 对话框 （3）RF Characterizer（射频特性分析）选择RF Characterizer,点击Set up按钮，出现的对话框如图2.7.24所示。在对话框中可以设置：Source Impedance(源阻抗)、Load Impedance（负载阻抗）等参数。图2.7.24 RF Characterizer Set up对话框