单级单调谐放大器课件

2.7单级单调谐放大器

2.7单级单调谐放大器

12.7.1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2当回路谐振时，ω＝ωO，ωOL-=0。并联谐振回路的阻抗为一纯电阻，数值可达到最大值，＝RP＝，RP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ωO时，相当于一个纯电阻电路。当回路谐振时，ω＝ωO，ωOL-=0。并联3图2.7.1并联谐振回路特征曲线图2.7.14当回路的角频率ω<ωO。时，并联回路总阻抗呈电感性。当回路的角频率ω>ωO。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ω<ωO。时，并联回路总阻抗呈电感性。5当谐振回路谐振时当谐振回路谐振时63.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Q0表示。3.并联谐振回路的谐振频率4.品质因素7式中，,称为特性阻抗；Q0为LC并联谐振回路的空载Q值。式中，,称为特性阻抗；Q08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Q0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92.7.2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10图中RB11(RB11)、RB12(RB12)是放大器的偏置电阻，Re(Re)是直流负反馈电阻，Ce(Ce)是旁路电容，它们起到稳定放大器静态工作点的作用。L2(L2)、L3(L3)、C2(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11为了防止三极管的输出与输入导纳直接并入LC（L2

、L3、C2）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。R3(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、12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13如果把LC（L2

、L3、C2）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14输入波形

输出波形

（a）输入波形输出波形（a）15输入波形

输出波形

（b）

输入波形输出波形（b）16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2.7.317这样，放大器能放大的频带宽度，就局限于LC（L2

、L3、C2）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（L2

、L3、C2）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10.904MHZ

。这样，放大器能放大的频带宽度，就局限于LC（L18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192.7.3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20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21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22图2.7.6网络分析仪面板图2.7.6网络分析仪面板231.Marker区在Marker区有3个选项：Re/Im，Mag/Ph(Degs)和

dBMag/PH(Degs)，如图2.7.7所示。图2.7.7Marker区的3个选项1.Marker区图2.7.7Marker区的3个选项24（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25（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26（3）dBMag/PH(Degs)（dB幅度/相位）选择dBMag/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）dBMag/PH(Degs)（dB幅度/相位）选择d27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Ma28图2.7.11网络分析仪的Trace区图2.7.11网络分析仪的Trace区29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303.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31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32（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233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34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2.7.1535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2.7.136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2.7.1737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2.7.1838（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39图2.7.19Scale的对话框图2.7.19Scale的对话框40（4）在Format区中，可以选择AtuoScale，由程序自动定义坐标刻度。（5）在Format区中，可以选择Setup，弹出的对话框如图2.7.20所示。（4）在Format区中，可以选择AtuoScale，41图2.7.20Setup的对话框图2.7.2042在Setup对话框中：Trace项可以用来设置曲线的特性，如线宽（Linewidth）、颜色（Color）、形式（Style）。Gride项可以用来设置网格线的特性，如线宽（Linewidth）、颜色（Color）、形式（Style），以及刻度文字的颜色。在Setup对话框中：Trace项可以用来设置曲线43Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性，如图框的线宽（Framewidth）和颜色（FrameColor）、图框背景颜色（BackgroundColor）、绘图区的颜色（GraphareaColor）、标注文字的颜色（LabelColor）和数字的颜色（DataColor）。

Miscellaneous项可以用来设置绘图区的特性，444.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455.Mode区在Mode区，如图2.7.21所示，有3个选项：Measurement（测量模式）、MatchNet.Designer（匹配网络设计）和RFCharacterizer（射频特性分析）。Setup按钮用来设置不同选项的参数。5.Mode区46图2.7.21Mode区的选项图2.7.21Mode区的选项47

（1）Measurement（测量模式）选择Measurement，点击Setup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（Startfrequency）、激励信号的终止频率（Stopfrequency）、扫描方式（Sweeptype）和点数（Numberofpoint）等参数。

（1）Measurement（测量模式）48图2.7.22MeasurementSetup对话框图2.7.22MeasurementSetup对话49

（2）MatchNet.Designer（匹配网络设计）选择MatchNet.Designer,点击Setup按钮，出现的对话框如图2.7.23所示。在对话框中可以选择：StabilityCircles（稳定圈）

、ImpedanceMatching（阻抗匹配）、UnilateralGainCircles（单向的增益圈）、Freq（频率）以及LC网络的结构形式等参数。

（2）MatchNet.Des50图2.7.23

MatchNet.DesignerSet