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寬頻放大器

出處:云中月8888 發(fā)布于:2007-10-08 00:00:00 | 1669 次閱讀


一、寬頻放大器的主要性能指標(biāo)
(1)通頻帶△f由定義知△f=fH-fL,通常下限頻率fL≈O,△f≈fHo,因此放大器通頻帶的擴(kuò)展是設(shè)法增大上限頻率fH數(shù)值。
(2)中頻電壓放大倍數(shù)KO:它的定義中頻段的輸出電壓UO與輸入電壓Ui之比。
(3)增益與帶寬乘積KO△f存在矛盾,即增大△f就會減小KO,反之則反,所以要用兩者之積才能更全面地衡量放大器的質(zhì)量。KO△f越大,則寬頻放大器的性能就越好,
(4)上升時(shí)間ts:它定義為脈沖幅度從10%上升至90%所需時(shí)間,放大器的高頻特性越好,則上升時(shí)間ts越小。
(5)下降時(shí)間tf:它的定義為脈沖幅度從90%下降至10%所需時(shí)間,
(6)上沖量δ:超過脈沖幅度的百分?jǐn)?shù),
(7)平頂下降量△:脈沖持續(xù)期內(nèi),頂部下降的百分?jǐn)?shù),放大器低頻特性越好,平頂下降量越小。

二、擴(kuò)展通頻帶的方法和電路
通常使用擴(kuò)展頻帶的方法有三種:(1)負(fù)反饋法,在電路中引入負(fù)反饋,并使負(fù)反饋量高頻時(shí)比低頻時(shí)小,以補(bǔ)嘗高頻時(shí)輸出電壓減小的損失,這種方法是在不損壞失低頻增益下進(jìn)行補(bǔ)嘗,但它的幅頻特性卻開不平坦,使輸出脈沖波出現(xiàn)上沖;(3)利用各種接地電路的特點(diǎn)進(jìn)行電路組合,以擴(kuò)展放大器的通頻帶,下面介紹擴(kuò)展帶的電路

1、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路
圖1是電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路,這種電路主要補(bǔ)償晶體管集-基結(jié)電容CC、輸出電容CO及電流放大倍數(shù)β隨頻率升高而引起放大器增益下降的作用,因?yàn)椋皖l時(shí)CO的容抗較小,使UO減小。攀?潢摲牥?????師?所以,負(fù)反饋量也減小,使高、低頻放大倍數(shù)基本一致,若RF取值與CC在高頻時(shí)容抗相當(dāng),則CC只能在高頻上起作用,把上限頻率擴(kuò)展



圖1


圖2

2、電流串聯(lián)負(fù)反饋電路
圖2是電流串聯(lián)負(fù)反饋電路,這種電路只能補(bǔ)償因β減小而造成的損失,但不能補(bǔ)償CO的作用,只適用于分布電容小的場合,因?yàn)?,?fù)返饋量取決于ReLe低頻時(shí)β大,所以Ie 也大,引入負(fù)反饋也較大,而高頻時(shí),由于β↓Ie減小使負(fù)反饋量也減小,從而補(bǔ)償了因β↓而使增益下降的損失。
3、電抗元件補(bǔ)償電路
圖4是電抗元件補(bǔ)償電路,圖中Ce約為幾個(gè)皮法至幾十個(gè)皮法,低頻時(shí)其容抗甚大于,Reo由Re,引入較大的負(fù)反饋量,高頻時(shí)Ce容抗變小,使發(fā)射極的反饋總阻抗變小,相應(yīng)的高頻負(fù)反饋減弱了。這就更有效地補(bǔ)償β的下降,補(bǔ)償條件為:(3-5)ReCe=(0.35/f
通過調(diào)整ReCe數(shù)值,可以同時(shí)補(bǔ)償β↓及Co的作用,當(dāng)CoRe較小時(shí),按條件選ReCe即可。若Co較大時(shí),應(yīng)由調(diào)整確定,
4、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖5為并聯(lián)電感補(bǔ)償電路,從交流觀點(diǎn)看,L與輸出負(fù)載并聯(lián),故稱并聯(lián)電感補(bǔ)償。由L與[Co+CL]組成回路,高頻時(shí)產(chǎn)生諧振。由于諧振阻抗大,故補(bǔ)償了β↓使入大倍數(shù)減小的作用,通常按下式選擇電感
L=0.4RL(CL+CO)
5、串聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖5為串聯(lián)電感補(bǔ)償電路,圖中L與RL串聯(lián)稱為電感串聯(lián)補(bǔ)償。L與CC及CL組成諧振回路,補(bǔ)償效果不如并聯(lián)電感補(bǔ)償法好。
6、串、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖6為串、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路,圖中C1、C2、C3分別為晶體管集電極電容及電路輸出端的分布電容,電感L1和L2可以由下式選擇
L1=[(1/2)+(C1/C2)]L2
L2=[(1/2)+(C3/C2)]L0
LO=RC/2π△f
由于L1、L2有二次諧振機(jī)會,使通頻帶有較大的擴(kuò)展。
7、電容和電感的混合補(bǔ)償電路
圖7為電容和電感的混合補(bǔ)償電路,電路由BG1和BG2兩級組成,其中BG2的集-基之間由RF和LF實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電壓負(fù)反饋。高頻時(shí)LF感抗增大使負(fù)反饋量減小,從而補(bǔ)償了高頻時(shí)輸出電感受的下降,這種電路的輸入、輸出阻抗很低,故能承受較大容性負(fù)載,使頻寬大大擴(kuò)展。BG1和BG2實(shí)現(xiàn)電容的補(bǔ)償,以抵銷頻時(shí)攀?潢摲牥?????師?β↓的作用。由于BG2輸入阻抗小,BG1集電極交流負(fù)載減小,使BG1輸入電容也減小,所以BG1放大級頻響更好,
8、共射、共集組合電路
圖8共射、共集組合電路,圖中BG2是共集電路,具有輸入阻抗高,輸入電容小的優(yōu)點(diǎn),它接于BG1共射電路后面,可以減輕后級輸入電容對前級的影響。與共射-共射電路相比,它具有更好的頻響特性。又由于共集電路輸出阻抗低,可以承受較重的負(fù)載,輸出電容對頻響特性影響小,
由于共集電路本身的頻率特性較好,所以共射-共集電路的頻響聲基本上決定于共射電路,這種電路適用于放大器的末級。
9、共射、工會基組合電路
圖9為共射、共基電路,圖中BG2共基電路的輸入阻抗小,一般在幾歐至十幾歐范圍,它作為BG1共射電路后級,當(dāng)BG1集電極存在有分布民容時(shí),對電路的頻響的影響較小。所以比共射-共射電路的通頻帶有較大的擴(kuò)展
這種電路總的帶寬增益不積不及共射-共集電路,但共射-共基電路應(yīng)用在多級電路中,不易產(chǎn)生寄生振蕩。適用于較高頻的寬帶放大器。




圖3


圖4


圖5



圖6


圖7


圖8



圖9
1次

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