高频电子电路1.2.4王卫东.pptVIP

2.2.4 高频调谐放大器的稳定性 2.2.4高频调谐放大器的稳定性 2. 提高放大器的稳定性的方法 * yie yreuce yfeube yoe YS yL 实际上yre≠0，即输出电压可以反馈到输入端，引起输入电流的变化，从而可能使放大器工作不稳定。如果这个反馈足够大，且在相位上满足正反馈条件，则会出现自激振荡现象。 1. 共发射极放大器的最大稳定增益 ube uce 由于内反馈的存在，在放大器的输入端将产生一个反馈电压ube，定义稳定系数S: S＝ube(jω)／ube(jω) ube(jω)= - yreuce/ (YS+ yie)= - yreuce/ y1 uce(jω)= - yfeube/ (yL+ yoe)= - yfeube/ y2 S＝ube(jω)／ube(jω)= y1 y2/ yfeyre 当S为正实数时，表明ube(jω)／ube(jω)同相，满足自激振荡的相位条件。 当|S |1时，|ube(jω)|| ube(jω)|，不满足振幅条件，放大器不会自激；当|S |≤1时，放大器不稳定。 为使放大器远离自激状态而稳定地工作，单级放大器通常选|S |＝5～10。 1. 共发射极放大器的最大稳定增益 当晶体管的工作频率远低于特征频率fT时: yfe≈|yfe|≈gm , yre≈jωCbc，φre＝90o 经推导得放大器的电压增益与稳定系数S的平方根成反比: 当取S=1时，称为临界稳定，其电压增益称为临界稳定电压增益。 实际中常取S=5，此时电压增益称为最大稳定增益。即为 讨论： ① (Avo)s与f有关，f?(Avo)s?，f ?yre?内反馈厉害。 ② 选管应选 大些的为好 ③ (Avo)s只考虑内部反馈，未考虑外部反馈。 当S = 5时， 　　(Avo)s是保持放大器稳定工作所允许的电压增益，称为稳定电压增益，为保证放大器稳定工作，Avo不允许超过(Avo)s。 一是从晶体管本身想办法，减小其反向传输导纳yre的值。 二是从电路上设法消除晶体管的反向作用，使它单向化，具体方法有中和法与失配法。 中和法通过在晶体管的输出端与输入端之间引入一个附加的外部反馈电路(中和电路)，来抵消晶体管内部参数yre的反馈作用。 CN C L2 L1 VT2 VT1 EC C L1 L2 VT1 VT2 CN Cbc iN if 用一个电容CN来抵消yre的虚部(反馈电容)的影响，就可达到中和的目的。 固定的中和电容CN只能在某一个频率点起到完全中和的作用，对其它频率只能有部分中和作用。中和电路的效果很有限。 2. 提高放大器的稳定性的方法 失配法通过增大负载电导YL，进而增大总回路电导，使输出电路严重失配，失配法以牺牲增益来换取电路的稳定。 用两只晶体管按共发一共基方式连接成一个复合管是经常采用的一种失配法。 VT1 VT2 由于共基电路的输入导纳较大，当它和输出导纳较小的共发电路连接时，相当于增大共发电路的负载导纳而使之失配，从而使共发晶体管内部反馈减弱，稳定性大大提高。 共发电路在负载导纳很大的情况下，虽然电压增益减小，但电流增益仍较大；而共基电路虽然电流增益接近1，但电压增益却较大。所以二者级联后，互相补偿，电压增益和电流增益都比较大，而且共发一共基电路的上限频率很高。 返回 继续 　　由于yre的存在，晶体管是一个双向的器件，增强放大器的稳定性可以考虑晶体管的单向化。 　　单向化的方法有： 　　⑴中和法 消除yre的反馈 　　⑵失配法 使GL或gs的数值增大，因而使输入和输出回路与晶体管匹配。 　　在实际运用中，中和法是外加一个电容抵消正反馈电容的作用失配法： 信号源内阻不与晶体管输入阻抗匹配； 晶体管输出端负载不与晶体管的输出阻抗匹配。 即以牺牲电压增益来换取放大器的稳定性 (1) 中和法： 在放大器线路中插入一个外加的反馈电路，使它的作用 恰好和晶体管的内反馈互相抵消。 具体线路： 电桥平衡时，CD两端的回路电压 不会反映到AB两端, 即对应两边阻抗之比相等。 3. 中和法与失配法比较 中和法： 优点：简单，增益高 缺点：① 只能在一个频率上完全中和，不适合宽带 　　　② 因为晶体管离散性大，实际调整麻烦，不适于批量生产。 　　　③ 采用中和对放大器由于温度等原因引起各种参数变化没有改善效果。