单级单调谐放大器课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.7.1 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,阻抗的模和阻抗角分别为:,2.7.1 并联谐振回路的特性 LC组成的并联谐振回路具,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， ,R,P, ，,R,P,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。,当回路谐振时，O，O L- =0。并联,图,2.7.1,并联谐振回路特征曲线,图2.7.1,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,谐振回路两端的电压,当回路的角频率O。时，并联回路总阻抗呈电感性。,当谐振回路谐振时,当谐振回路谐振时,3. 并联谐振回路的谐振频率,4. 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,Q,0,表示。,3. 并联谐振回路的谐振频率4. 品质因素,式中，,称为特性阻抗；,Q,0,为,LC,并联谐振回路的空载,Q,值。,式中， ,称为特性阻抗；Q0,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,Q,0,倍。,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,2.7.2 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。,2.7.2 单级单调谐放大器电路 单调谐放,图中,R,B11,(RB11),、,R,B12,(RB12),是放大器的偏置电阻，,R,e,(Re),是直流负反馈电阻，,C,e,(Ce),是旁路电容，它们起到稳定放大器静态工作点的作用。,L,2,(L2),、,L,3,(L3),、,C,2,(C2),组成并联谐振回路，它与晶体管共同起着选频放大作用。,图中RB11(RB11) 、RB12(RB12)是放,为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入,LC,（,L,2,、,L,3,、,C,2,）,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。,R,3,(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。,为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入LC（L2 、,图,2.7.2,共发射极单调谐放大器,图2.7.2 共发射极单调谐放大器,如果把,LC,（,L,2,、,L,3,、,C,2,）,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。,如果把LC（L2 、L3、C2 ）并联谐振回路调谐在放大器的,输入波形,输出波形,（,a,）,输入波形 输出波形 （a）,输入波形,输出波形,（,b,）,输入波形 输出波形 （b）,输入波形,输出波形,（,c,）,图,2.7.3,， ， 时输入与输出波形,输入波形 输出波形 （c） 图2.7.3,这样，放大器能放大的频带宽度，就局限于,LC,（,L,2,、,L,3,、,C,2,）,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,（,L,2,、,L,3,、,C,2,）,谐振回路的特性。,双击波特图仪，弹出面板如图,2.7.4,所示，测出图,2.7.1,谐振频率为,10.904,MH,Z,。,这样，放大器能放大的频带宽度，就局限于LC（L,图,2.7.4,单调谐放大器幅频特性曲线,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,RF,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。,2.7.3 单调谐放大器的RF特性分析 单调谐放大器,图,2.7.5,单调谐放大器,RF,特性分析电路,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。,点击“启动”开关，启动RF分析。点击网络分析仪,图,2.7.6,网络分析仪面板,图2.7.6 网络分析仪面板,1.,Marker,区,在,Marker,区有,3,个选项：,Re/Im,，,Mag/Ph(Degs),和,dB Mag/PH(Degs),，,如图,2.7.7,所示。,图,2.7.7,Marker,区的,3,个选项,1. Marker区图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,（1）Re/Im（实部/虚部）图2.7.8网络分析仪在面板上,（,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,（2）Mag/Ph(Degs)（幅度/相位）图2.7.9 网,（,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,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,（3）dB Mag/PH(Degs)（dB幅度/相位）选择d,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,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。,在选择Marker区的3个选项时，用鼠标拖动在Ma,图,2.7.11,网络分析仪的,Trace,区,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,图2.7.12 点击Z11按钮的显示面板,3.,Format,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,参数、,Z,参数和稳定系数，如图2.7.13所示。,3. Format区,图2.7.13 在,Format,区可以选择的参数种类,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）。,（2）在Format区中，可以选择参数显示格式，如图2,图2.7.14 在,Format,区可以选择参数显示格式,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Simth图如图2.7.15所示。图2.7.15,显示,S,参数的,Mag/Ph,图如图2.7.16所示。,图2.7.16 显示,S,参数的,Mag/Ph,图,显示S参数的Mag/Ph图如图2.7.16所示。图2.7.1,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Polar图如图2.7.17所示。图2.7.17,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,显示S参数的Re/Im图如图2.7.18所示。图2.7.18,（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。,（3）在Format区中，可以选择Scale（坐标刻度,图2.7.19,Scale,的对话框,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。,（4）在Format区中，可以选择Atuo Scale，,图2.7.20,Set up,的对话框,图2.7.20,在,Set 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。,在Set up对话框中：Trace项可以用来设置曲线,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）。,Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性，,4. Data,区,在,Data,区，可以对显示区内的数据进行加载（,Load）、,保存（,Save）、,输出（,Exp）,和打印（,Print）,处理。,4. Data区,5.,Mode,区,在,Mode,区，如图2.7.21所示，有3个选项：,Measurement（,测量模式）、,Match Net. Designer（,匹配网络设计）和,RF Characterizer（,射频特性分析）。,Set up,按钮用来设置不同选项的参数。,5. Mode区,图,2.7.21,Mode,区的选项,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）、,激励信号的终止频率（,Stop frequency）、,扫描方式（,Sweep type）,和点数（,Number of point）,等参数。,（1）Measurement（测量模式）,图2.7.22,Measurement Set up,对话框,图2.7.22 Measurement Set up 对话,（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。,（2）Match Net. Des,图,2.7.23,Match Net. Designer Set up,对话框,图2.7.23 Match Net. Desi,（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。,（3） RF Characterizer（射频特,图2.7.24,RF Characterizer Set up,对话框,图2.7.24 RF Characterizer Set u,