高频电子线路chap4.6.ppt

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1、4.6 谐振放大器的稳定性与稳定措施4.6.1 谐振放大器的稳定性谐振放大器的稳定性4.6.2 单向化单向化4.6.1 放大器的稳定性 以上分析时，假定以上分析时，假定y yre0 0，即输出电路对输入端没有影响，即输出电路对输入端没有影响，放大器工作于稳定状态。下面，讨论内反馈放大器工作于稳定状态。下面，讨论内反馈y yrere的影响。的影响。1.1.放大器的输入导纳和输出导纳放大器的输入导纳和输出导纳引用引用引用引用4.2 4.2 4.2 4.2 结果，可知结果，可知结果，可知结果，可知4.6.1 放大器的稳定性 如果放大电路输入端也接有谐振回路如果放大电路输入端也接有谐振回路(或前级放大

2、器的输或前级放大器的输出谐振回路出谐振回路)，那么输入导纳，那么输入导纳Y Yi i并联在放大器输入端回路后并联在放大器输入端回路后(假定耦合方式是假定耦合方式是全部接入全部接入)，2.2.自激振荡的产生自激振荡的产生 (以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例)图图图图4.6.1 4.6.1 放大器等效输入端回路放大器等效输入端回路放大器等效输入端回路放大器等效输入端回路实际电路中，实际电路中，实际电路中，实际电路中，4.6.1 放大器的稳定性 所谓所谓“谐振谐振”，就能量关系而言，是指：回路中储存的能，就能量关系而言，是指：回路中储存的能量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势

3、只量是不变的，只是在电感与电容之间相互转换；外加电动势只提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。提供回路电阻所消耗的能量，以维持回路的等幅振荡。此时，如果此时，如果g=gs+gie+gF 0，即整个回路的能量消耗为即整个回路的能量消耗为零，回路中储存的能量恒定，在零，回路中储存的能量恒定，在电感与电容之间相互转换，回路电感与电容之间相互转换，回路中的等幅振荡得以维持，而不需中的等幅振荡得以维持，而不需外加激励。外加激励。（自激振荡）（自激振荡）4.6.1 放大器的稳定性 如果反馈电导为负值，那么如果反馈电导为负值，那么g g=g gs s+g gie1ie1+g gF F=0=0 可能

4、存在，即发生自可能存在，即发生自激振荡现象。激振荡现象。3.3.自激产生的原因自激产生的原因(以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例)图图图图4.6.2 4.6.2 反馈电导反馈电导反馈电导反馈电导随频率变化随频率变化随频率变化随频率变化的关系曲线的关系曲线的关系曲线的关系曲线 此时，如果此时，如果g=gs+gie+gF 0，即整个回路的能量消耗为即整个回路的能量消耗为零，回路中储存的能量恒定，在电感与电容之间相互转换，回零，回路中储存的能量恒定，在电感与电容之间相互转换，回路中的等幅振荡得以维持，而不需外加激励。路中的等幅振荡得以维持，而不需外加激励。4.6.1 放大器的稳定性 为了消除自

5、激以及提高放大器的稳定性，下面确定产生为了消除自激以及提高放大器的稳定性，下面确定产生等幅自激振荡的条件。等幅自激振荡的条件。4.4.自激产生的条件自激产生的条件(以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例)回路谐振时，回路谐振时，g=gs+gie+gF=0=0分解为幅值和相位两个条件分解为幅值和相位两个条件4.6.1 放大器的稳定性不发生自激的条件不发生自激的条件，回路谐振时，回路谐振时，g=gs+gie+gF=0回路谐振时，回路谐振时，g=gs+gie+gF 04.4.自激产生的条件自激产生的条件(以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例)4.6.1 放大器的稳定性稳定系数稳定系数 如果如果

6、S1，放大器可能产生自激振荡；如果放大器可能产生自激振荡；如果S 1，放放大器不会产生自激。大器不会产生自激。S越大，放大器离开自激状态就越远，越大，放大器离开自激状态就越远，工作就越稳定。工作就越稳定。4.4.自激产生的条件自激产生的条件(以输入导纳的影响为例以输入导纳的影响为例)4.6.1 放大器的稳定性5.5.稳定性分析稳定性分析假设放大器输入与输出回路相同，假设放大器输入与输出回路相同，(包括谐振回路包括谐振回路)4.6.1 放大器的稳定性5.5.稳定性分析稳定性分析4.6.1 放大器的稳定性5.5.稳定性分析稳定性分析增益和稳定性为一对矛盾。增益和稳定性为一对矛盾。考虑到全部接入，即

7、考虑到全部接入，即p p1 1=p p2 2=1=1稳定的电压增益。4.6.2 单向化如前所述，由于晶体管内存在如前所述，由于晶体管内存在y yrere的反馈，所以它是一个的反馈，所以它是一个“双向元件双向元件”。作为放大器工作时，。作为放大器工作时，y yrere的反馈作用可能引起放的反馈作用可能引起放大器工作的不稳定。下面，讨论如何消除大器工作的不稳定。下面，讨论如何消除y yrere的反馈，变的反馈，变“双向双向元件元件”为为“单向元件单向元件”。这个过程称为单向化。这个过程称为单向化。A AF FCberbbCbcrbcrbevbercegm vbeA AF F4.6.2 单向化 避免

8、自激的最简单做法是在回路两端并接电阻，即增加损耗。避免自激的最简单做法是在回路两端并接电阻，即增加损耗。这就是这就是“失配法失配法”。如果把负载导纳如果把负载导纳YL取得比晶体管取得比晶体管yoe大得多，即大得多，即YL yoe，那么输入导纳那么输入导纳不发生自激的条件不发生自激的条件，回路谐振时，回路谐振时，g=gs+gie+gF 04.6.2 单向化 同理，如果把信号源导纳同理，如果把信号源导纳Ys取得比晶体管取得比晶体管yie大得多，那大得多，那么输出导纳么输出导纳 因此，所谓因此，所谓“失配失配”是指：信号源内阻不与晶体管输入阻是指：信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配；晶体管输出端负载阻

9、抗不与本级晶体管的输出阻抗匹抗匹配；晶体管输出端负载阻抗不与本级晶体管的输出阻抗匹配。配。如果把负载导纳如果把负载导纳YL取得比晶体管取得比晶体管yoe大得多，即大得多，即YL yoe，那么输入导纳那么输入导纳4.6.2 单向化 典型电路：共发共基电路。共发电路输出阻抗较大，共基电典型电路：共发共基电路。共发电路输出阻抗较大，共基电路输入阻抗低，输出阻抗高。利用共基电路的输入阻抗作为共路输入阻抗低，输出阻抗高。利用共基电路的输入阻抗作为共发电路的负载发电路的负载，达到适配的目的。，达到适配的目的。ic1c1y yoeoey yieie 失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。失配法以牺牲增益为代价换取稳定性的提高。4.6.2 单向化v优点：既可保证放大器有较高的增益，又能稳定工作。T2基极接地，起隔离作用。T2输出阻抗大，集电极不需抽头接入谐振回路。共基电路输出导纳随工作点的变化比共发小。