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1、1.5 小信号谐振放大器的稳定性 1.5.1 稳定性分析稳定性分析 1.5.2 小信号谐振放大器稳定工作的措施小信号谐振放大器稳定工作的措施 1.5.1 稳定性分析稳定性分析 谐振放大器不稳定的原因谐振放大器不稳定的原因: 0 re y cb C 即混合即混合电路中电路中 存在存在 1.1.放大器输入和输出导纳放大器输入和输出导纳 )( iei yY 可见，由于可见，由于Yre的存在，使得放大器的输入导纳与的存在，使得放大器的输入导纳与 负载导纳负载导纳 有关有关 。 L Y Yi (1)(1)输入导纳输入导纳Yi L Y 为从晶体管的为从晶体管的ce两端向谐振两端向谐振 回路看的等效负载导纳
2、回路看的等效负载导纳 Y0 由于yre的存在，使得放大器的输出导 纳Yo不仅与晶体管的输出导纳yoe有关， 而且还与放大器输入端的信号源内导 纳Ys有关。 fere c ooe cies y y I Yy UyY (2)(2)输出导纳输出导纳Yo 2.2.放大器的稳定系数放大器的稳定系数 而而 通过通过 yre 反馈到输入反馈到输入 端的反馈电压端的反馈电压 + - / . iU 稳定系数稳定系数 S=1 为维持自激振荡的条件，放大器不稳定；为维持自激振荡的条件，放大器不稳定； S1，放大器稳定，一般，放大器稳定，一般S5就可认为是稳定的。就可认为是稳定的。 )( LoeifeC YyUyU
3、i LoeSie fere Sie Cre i U YyYy yy Yy Uy U 若若 则放大器要产生自激振荡则放大器要产生自激振荡 ii UU fere LoeSie i i yy YyYy U U S 所谓稳定增益，是指不加任何稳定措施，保持放大器稳定 工作所允许的最大电压增益。 ， 的计算公式通常是在已知晶体管参数的条件下，根据稳定系的计算公式通常是在已知晶体管参数的条件下，根据稳定系 数数S S的要求来确定自己设计的放大器的允许的最高电压增益。只要的要求来确定自己设计的放大器的允许的最高电压增益。只要 实际放大器的电压增益实际放大器的电压增益 ，这个放大器就是稳定的。，这个放大器就是
4、稳定的。 uo s A uo s A 注：注： 3.3.放大器的稳定放大器的稳定增益增益 4.4.稳定系数稳定系数S值的确定值的确定 假设放大管的 b b r 可忽略，有 cbrefemfe CjYgy 0 ) cos sin 1 (cos sincos jy gCj Y jYY gCj YY mcb ie mcb iei )1 ()45(1 0 jg gCj Y jtgg gCj Y mcb ie mcb ie ) 2 () 2 ( g Cg Cj g Cg g cbm ie cbm ie ii Cjg YyY oe II 令放大器输出端总导纳为 II Y yy y Yy yy yY ref
5、e ie Loe refe iei 则放大器输入导纳可表示为 与Yie相比： 1 11 1 )( e eeiei g Qggg 曲线尖锐 7 . 0 BW 选择性增强 1 011 1 )( e eiei LC CCC 谐振频率降低，放大器性能受到很大影响 因此因此，Yre的最严重影响是产生自激的最严重影响是产生自激，若不自激若不自激，至至 少要影响放大器的性能少要影响放大器的性能 ) 2 () 2 ( g Cg Cj g Cg gY cbm ie cbm iei 一般小信号谐振放大器一般小信号谐振放大器S的取值的取值55，单级，单级S=6=6，两极，两极S=8=8， 三级三级S 10 10 无
6、反馈 有反馈 A f0f 例：已知某晶体管在工作频率为例：已知某晶体管在工作频率为10.710.7MHz时，时， ； 。用其做放大器，若。用其做放大器，若 认为是稳定的认为是稳定的 26.436.4 fe yjms 0.080.3 re yjms 5S 22 26.436.445.0 fe yms 36.4 54 26.4 fe arctg 22 0.080.30.31 re yms 0.3 75 0.08 re arctg 这说明用该晶体管设计放大器，只要放大器电压增益不大于这说明用该晶体管设计放大器，只要放大器电压增益不大于12.5212.52， 在没有任何稳定措施条件下，放大器是稳定的。
7、即满足在没有任何稳定措施条件下，放大器是稳定的。即满足 的要求。的要求。 5S re fe s u C y A 0 0 5 . 2 0 0 fe 0 90 re rerere Cjgy 0 rere Cy 0 设在高频应用时，若设在高频应用时，若 取S5，则 0 re g 52.12 cos1 2 refere fe S uo yS y A 1.5.2 小信号谐振放大器稳定工作的措施小信号谐振放大器稳定工作的措施 措施：措施：1 1减小减小Y Yre re： ： 选选Y Yre re小的管子 小的管子 采用等效采用等效Y Yre re小的共发共基级联电路 小的共发共基级联电路 利用利用“中和中
8、和” 2.2.减小减小V V2 2 ： 增加失配损耗增加失配损耗(P1(P1） 增加回路插入损耗，使增加回路插入损耗，使 降低静态工作电流（降低静态工作电流（I IEQ EQ或 或I ICQ CQ） ） / re b c fre2 fre2 在实际中y (即C)的存在会导致自激的产生，即反馈 电流 IYV 是不稳定的原 因。 应减少反馈电流 IYV 20 VAV 02 0 (1) e V Q AV Q 2 VYg fem 具体措施：具体措施： 1. 1. 等效等效Yre小的共发小的共发共基级联电路共基级联电路 交流通路： V1 V2 YSYL Yi Yie Yo Yob YfbYrb Yib
9、交流等效电路： 3 1 0 1 i V I Y V ) 1 ( 11211 iboe fereiereie YY VYYVYVYVYI ie iboe refe iei Y YY YY YY 通常 fe iboe fbfe V f Y YY YY V I Y 0 1 3 3 re fe oerere iboe rbre V r Y Y YYY YY YY V I Y )( 0 3 1 1 2 10 rer YY re iboe rbfb ob V o Y YY YY Y V I Y 0 3 3 1 2.2.中和中和 在放大器线路中插入一个外加的反馈电路在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它
10、的使它的 作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消作用恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 021 01211 )( )( VYVYVYY VVYVYVYI NreNie Nreie 如果有 则： 0 02 VYVY Nre （中和条件） 11 )(VYYI Nie 2 0 V V Y Y N re 当忽略 时， bb r cbre CjY （即也可以用一电容构成） NN CjY 中和条件： 2 0 V V C C N cb （从与V2反相的地方引入） 或： cbN C V V C 0 2 （中和电容） 常用的中和电路：常用的中和电路： 反相 32122 VVVV 与 V 2 V cbN C V V C 2
11、 cb C W W 23 12 cbcbcb C n n C W W W W C WW W 1 1 13 12 13 12 1213 12 1 1 满足中和条件 另：另：若线接在若线接在4 4端，则端，则 若三极管全接入，则：若三极管全接入，则： 122 VV 45 VV cbcbcbN C n n C W W W W C V V C 2 1 13 45 13 12 45 2 132 VV 45 VV （1、4、端为异名端） （1、4、端为异名端） cbcbcbN C n C W W C V V C 245 13 45 2 1 “中和中和”电路的缺点：由于电路的缺点：由于Y Yre re不稳定
12、，所以只能在某一确定频 不稳定，所以只能在某一确定频 率点上实现完全中和。率点上实现完全中和。 V1 L1 L2 CN o U UCC V2 Uc (a) L1L2 N I c b C CN 1 I c U o U (b) 放大器的中和电路放大器的中和电路 3.3.增加失配增加失配 当当g gi1 i1=g =gi2 i2时，有 时，有: : )1 ( 1 2 0 max000 Q Q P P AAA e VPV 使使 220 2 2 2 01 2 1 1 2 1VYIVA P P gn gn P fefV i P的值确定:据 VY e VV A Q Q P P AA )1 ( 1 2 0 m
13、ax00 若令Av0=Avy ，有 1)1 ( 1 2 00 max0 Q Q p P A A e V V 能稳定工作 0 max0 V V A A A令： P Q Q PA e 1)1 (2 0 01)1 (2)( 0 2 P Q Q AP e 解方程得：解方程得： 接入系数接入系数n n1 1n n2 2的确定：的确定： 22 0 2 0 1)1 ()1 ( Q Q A Q Q AP ee 上式表明，要使放大器的增益等于最大稳定增益，P值可 能有两个值，即有两种可能的适配方式。 eo i eo o e i o g gn g gn Q Q gn gn P 2 2 21 2 1 0 2 2 2 1 2 1 1 在选定管子、 Qe/Q0后，要实现上述P值，要选定n n1 1和n n2 2 ， 使之满足： 联立求解可得： P有两值，n1n2也有两组值，均能达到Avy ，常选n2较小的一 组。 1 0 1 )1 ( ) 1( o eo e gP g Q Q P n 2 0 2 )1 ( ) 1( i eo e gP g Q Q n 小结： 采用部分接入，即是为了保证选择性和通频带所要 求的Qe值，又是为通过匹配或失配，使放大器的增益 尽可能大而又不超过最大稳定增益。 4. 4. 增加插入损耗（外并电阻）增加插入损耗（外
