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文档简介
1、第七章 射频放大电路设计第七章 射频放大电路设计n7.1 小信号射频放大电路n7.2 射频放大电路的噪声n7.2.1 噪声信号的特性和分类n7.2.2 等效噪声温度和噪声系数n7.2.3 等噪声系数圆n7.3 宽带放大电路n7.4 功率放大电路n7.4.1 A类功率放大电路n7.4.2 B类和C类功率放大电路n7.4.3 功率合成放大电路n7.4.4 功率放大的交调失真n7.5 射频放大电路综合分析设计7.1 小信号射频放大电路n7.1.1 放大电路稳定性分析n7.1.2 绝对稳定的充要条件n7.1.3 潜在不稳定情况n7.1.4 放大电路的增益7.1.1 放大电路稳定性分析n参数的变化:n环
2、境温度改变n频率漂移n信号源阻抗n负载阻抗n射频放大电路的稳定性是非常重要因素7.1.1 放大电路稳定性分析7.1.1 放大电路稳定性分析n放大电路绝对稳定:11 11INSOUTL 对于任何1 1INSLOUT 对于一定范围内的和放大电路有条件稳定:7.1.1 放大电路稳定性分析122111221LINLS SSS122122111SOUTSS SSS12211122122122111111LLSSS SSSS SSS7.1.1 放大电路稳定性分析n给定晶体管S参数,通常满足:n确定两个稳定区域 :12211122122122111111LLSSS SSSS SSS1221112212212
3、2111111LLSSS SSSS SSSCritical condition112211SS7.1.1 放大电路稳定性分析11112212212211LLSS SS SS112211LLSS11221221S SS S *2211122122222222LSSS SSS 参见教材165页式7.8整理,得到平面上园的方程|-C|=R(其中复数C代表圆心,正实数R代表半径) 7.1.1 放大电路稳定性分析*1122122122221111SSSS SSS 同理得到: 稳定。即可判断实际系统是否对比者表示实际条件,两者前者表示稳定条件,后比较。半径都不同。可以自行园)不同,圆心和园(称为园、与原本
4、的称为稳定判据园。稳定园,稳定园和所求得的和根据SMITHsLsLoutin117.1.1 放大电路稳定性分析临界稳定圆 n稳定性要求:。在图上注明稳定区条件)()、(同理,可以判断稳定区。)。显然其中阴影区为(图参见的点位于不稳定区,即时便有当)的阴影区。(,参见图以内位于稳定园的点的点位于稳定区,时便有这就是说,当则不稳定。则稳定,式可得时,由当定判据园”。区域,称为“输出端稳所确定的、即单位园以内。、,d2 . 7b2 . 7c2 . 7, 1012 . 71001116 . 7012, 11in11in11111111ininLLLLLLSaSSSS n n 若输出稳定判别圆包含史密斯
5、圆图中心点(如图7.2(a)所示),L的稳定区域在输出稳定判别圆内。L的稳定区域是史密斯圆图单位圆内输出稳定判别圆内的区域,是图7.2(a)中的阴影区。 n(1)若(|S11|1,则史密斯圆图中心点(L=0点)在稳定区域内。分2种情况。n 若输出稳定判别圆不包含史密斯圆图中心点(如图7.2(b)所示),L的稳定区域在输出稳定判别圆外。L的稳定区域是史密斯圆图单位圆内输出稳定判别圆外的区域,是图7.2(b)中的阴影区。 7.1.1 放大电路稳定性分析临界稳定园,稳定区域7.1.1 放大电路稳定性分析绝对稳定条件 7.1.1 放大电路稳定性分析标出稳定的源反射系数取值的区域。实线的圆表示|S|=1
6、,虚线的圆表示|OUT|=1的输入稳定圆,其他条件已经在图上标明。7.1.2 绝对稳定的充要条件112212212221122122122211122121S SS SSSKS SBSS 2111221222122111111KSS SSS S11K 110KB7.1.2 绝对稳定的充要条件7.1.3 潜在不稳定情况Re0Re0SINLOUTZZZZ7.1.4 放大电路的增益7.1.4 放大电路的增益n2. 单向传输情况2maxmaxmax212211221111TSOLGGG GSSS221111TTUGGUU7.1.4 放大电路的增益n3. 双向传输情况22max2122221111MLT
7、MSMLGSS 2211112222224242SMSLMLBBCCBBCC 7.1.4 放大电路的增益n4. 输入和输出驻波系数111111aSINaSMVSWRM 7.2 射频放大电路的噪声n7.2.1 噪声信号的特性和分类n1)热噪声n2)散粒噪声n3)闪烁噪声NPkTBrms2NDCIqIB7.2.2 等效噪声温度和噪声系数7.2.2 等效噪声温度和噪声系数SITTNONONIINISOANINOOUTTNOPSNRPPPFPG PSNRPP321112121111NAAAAAA NFFFFFGG GG GG注意单位7.2.3 等噪声系数圆2minnSoptSrFFYYg7.3 宽带放
8、大电路n1)补偿匹配电路7.3 宽带放大电路n2)平衡放大7.3 宽带放大电路n3)负反馈放大电路7.4 功率放大电路n7.4.1 A类功率放大电路1dB增益压缩点(G1dB)定义为:由于晶体管的非线性特性,放大电路实际输出功率增益比线性功率增益降低1dB时放大电路的实际功率增益。1dBdBdB1dBOGG1dB,1dB1dBdBmdBmINPPG7.4.1 A类功率放大电路n对于A类放大电路定义输出信号有效的功率范围为放大电路的动态范围1dB,dBo mdsDRPP噪声底的功率Po,mds,0dBm10log3dB174dBm 10logdBdB3dBo mdsAAPG kT BFBGF 7.4.2 B类和C类功率放大电路7.4.2 B类和C类功率放大电路互补B类放大电路的基本电路 7.4.2 B类
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