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谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

2018年01月04日 14:05 次阅读

谐振放大器,就是采用谐振回路(串,并联及耦合回路)作负载的放大器;根据谐振回路的特性,谐振放大器对于靠近谐振频率的信号,有较大的增益;对于远离谐振频率的信号,增益迅速下降。谐振放大器不仅有放大作用,而且也起着滤波或选频的作用。

谐振放大器的稳定性

稳定系数S

谐振放大器的稳定性可以用稳定系数S衡量,它是放大器能稳定工作的条件,可表示为:

s=|2(gs+gie)(goe+gL)/yie||yre|[1+cos(φfe+φre](1)

式中,yfe、yre为晶体管y参数,φfe、φre分别为yfe、yre的相角,gs为信号源电导,gie为晶体管输入电导,goe为晶体管输出电导,gL为负载电导。

S=1时,放大器自激;S<1时,放大器更自激;S>1时,放大器存在潜在不稳定;只有当S>时;内部反馈最小,放大器才工作稳定。对于一般放大器来说,S≥5就可认为是稳定的,通常工程设计中取S=5-10。

谐振电压增益Auo与稳定系数S的关系

式(1)中,gs和gL在计算上比较困难,特别是多级放大器,因此在这里我们采用计算稳定电压增益来对放大器的稳定问题进行比较说明。稳定电压增益是指晶体管不加任何稳定措施,而满足稳定系数S(例如S≥5)耀求时,放大器工作于谐振频率的最大电压增益。

谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

如图所示单级单调谐放大器,谐振电压增益Auo与稳定系数S的关系可表示为:

谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

(Auo)s是保持放大器稳定工作所允许的电压增益,我们就把它称之为稳定电压增益,为保证放大器稳定工作,Auo不允许超过(Auo)s。在这里,(Auo)s只考虑内部反馈,未考虑外部其他原因引起放大器工作不稳定的反馈。

谐振放大器提高稳定性措施

由于晶体管有反向传输导纳存在,它实际上是一个双向器件。所以当放大器的正反馈能量抵消了回路损耗能量,且电纳部分也恰好抵消时,放大器失去放大性能,处于自激振荡工作状态。为了抵消或减小yre的作用,应使晶体管单向化,其目的就是提高放大器的稳定性。单项化的方法有两种,一种是中和法,直接消除yre的反馈作用;另一种是使负载电导gL或信号源电导的数值加大,使得输入或输出回路与晶体管失去匹配,称为失配法。

中和法

所谓中和法,是在晶体管放大器的输出与输入之间引入一个附加的外部反馈电路,以抵消晶体管内部yre的反馈作用。

什么是谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

图2给出了中和电路的两种形式。其中,图(a)是较常用的一种形式。可以认为yre的反馈是由Cb′e引起,它的作用是U12通过Cb′e反馈引起晶体管输入电流Ib变化。为了抵消这一反馈的影响,应选用一个与U12相位相反的电压经中和电容反馈到输入端抵消Cb′e反馈的影响。从电路可知U32与U12的相位正好相反,只要满足

谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

电路就能够起到中和作用,提高放大器的稳定性能。图(b)电路中,由于内部反馈Cb‘e是通过U12实现的,外部反馈CN的电压就不能从初级引入,只能从次级U45引入,但U45要保证与U12的相位相反,电路中同名端的标注就是保证这一点。在满足

谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

电路就能够起到中和作用,提高放大器的稳定性能。

失配法

失配法是以牺牲增益来提高放大器的稳定性的。

谐振放大器的稳定性及提高稳定性措施

如图3所示,采用共射———共基级联放大器。由于后级共基晶体管的输入导纳较大,对于前级共射晶体管来说,它是负载。大的负载导纳使电压增益降低,但它仍有较大的电流增益。后级共基放大的电流增益小,电压增益大,组合后的放大器的总电压增益和功率增益与单管共射放大器差不多,但稳定性高。

中和法和失配法的优缺点

中和法的优点是电路简单,增益不受影响;但只能在一个频率上完全中和,不适合宽带放大器;因为晶体管离散性大,所以实际调整麻烦,不适于批量生产。采用中和法来稳定放大器工作,对由于温度等原因引起的各种参数变化没有改善效果。

失配法的优点是性能稳定,能改善各种参数变化的影响;频带宽,适合宽带放大,适于波段工作;生产过程中无需调整,适于大量生产。其缺点是增益较低。

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本文介绍应用AD公司新一代高性能隔离放大器和高精度、低噪声仪用放大器,设计新一代多通道、高性能生理参...

发表于 2017-12-07 11:04 333次阅读
AD620和AD204在生理参数测量放大器的应用

TriQuint新款集成低噪声放大器再创噪声新标...

随着TD-LTE的快速成长,以及基站朝多频多模技术发展,新近开发的器件需具备关闭功能,让系统能在传送...

发表于 2017-12-07 07:39 212次阅读
TriQuint新款集成低噪声放大器再创噪声新标...

ab类功放有什么特点

A(甲)类功放对于B(乙)类功放而言,声音上有明显优点是无庸置疑的,我就音上有明显优点是无庸置疑的,...

发表于 2017-12-06 11:52 991次阅读
ab类功放有什么特点

ab类功放和d类功放的区别是什么

AB类放大器,实际上是A类(甲类)和B类(乙类)的结合,每个器件的导通时间在50—100%之间,依赖...

发表于 2017-12-06 11:10 687次阅读
ab类功放和d类功放的区别是什么

d类功放有什么优缺点

D类功放指的是D类音频功率放大器。通过控制开关单元的ON/OFF,驱动扬声器的放大器称D类放大器。D...

发表于 2017-12-06 10:43 919次阅读
d类功放有什么优缺点

搞定差动放大器性能优化方法介绍

在这类应用中,通常使用两个或三个运算放大器的集成仪表放大器。尽管仪表放大器具有出色的共模抑制比(CM...

发表于 2017-12-06 10:41 1793次阅读
搞定差动放大器性能优化方法介绍

基于tl494的开关功率放大器设计

TL494是一种固定频率脉宽调制电路,它包含了开关电源控制所需的全部功能,广泛应用于单端正激双管式、...

发表于 2017-12-05 15:24 380次阅读
基于tl494的开关功率放大器设计

AD603应用电路之可控直流宽带放大器

现如今各类型放大器的运用领域不断扩展。在当今科技和通讯高速发展下,各种自动化、智能化仪器装置对信号的...

发表于 2017-12-04 09:43 258次阅读
AD603应用电路之可控直流宽带放大器

什么是放大电路的输出波形失真?怎么解决?

放大电路义称为放大器,它是使用最为广泛的电子电路之一、也是构成其他电子电路的基础单元电路。所谓放大,...

发表于 2017-12-03 11:13 1927次阅读
什么是放大电路的输出波形失真?怎么解决?

功耗限制条件下噪声最优化的低噪声放大器的设计

在无线射频接收机中,射频信号要经过诸如滤波器、低噪声放大器及中频放大器等单元模块进行传输。由于每个单...

发表于 2017-11-30 10:26 270次阅读
功耗限制条件下噪声最优化的低噪声放大器的设计

基于精密超低功耗放大器的电源电压的高端电流检测方...

 微放大器电流的精密高端测量需要一个小值检测电阻和一个低失调电压,超低功耗放大器。 提供280μA的...

发表于 2017-11-29 15:45 207次阅读
基于精密超低功耗放大器的电源电压的高端电流检测方...

多种途径降低RF噪音对放大器的影响

很多现代音频放大器的设计没有考虑高频RF问题,而这些放大器却越来越多地暴露在强RF干扰环境中。对于没...

发表于 2017-11-25 16:27 170次阅读
多种途径降低RF噪音对放大器的影响

无线传感器网络的低噪声放大器设计

传感器网络将是信息获取(传感)、信息传输与信息处理三大子领域技术再一次相互融合的产物。 某些场合的通...

发表于 2017-11-25 10:59 374次阅读
无线传感器网络的低噪声放大器设计

射频功率放大器降低功耗提高效率技术的比较

随着多种无线通信标准在手持设备上的应用,只有进一步降低射频功率放大器的功耗,才能延长便携式设备的电池...

发表于 2017-11-24 10:02 271次阅读
射频功率放大器降低功耗提高效率技术的比较

RF低噪声放大器设计

工程师们一般都把RF低噪声放大器设计视为畏途。要在稳定高增益情况下获得低噪声系数可能极具挑战性,甚至...

发表于 2017-11-23 17:17 146次阅读
RF低噪声放大器设计

CDMA射频前端低噪声放大器电路设计研究

射频前端低噪声放大器(LNA)电路是无线电设备前端电路设计中的重要内容。由于实际的无线电传播环境通常...

发表于 2017-11-23 16:32 152次阅读
CDMA射频前端低噪声放大器电路设计研究

理想运算放大器的特点分析

实际运放的开环电压增益非常大,可以近似认为A=∞和e=0。此时,有限增益运放模型可以进一步简化为理想...

发表于 2017-11-22 10:41 529次阅读
理想运算放大器的特点分析

反向放大器的输入电阻计算方法

任何一种放大电路的输入电阻的求解都可以建立这样的模型。在输入端假定输入一个输入电压,根据各元件的的参...

发表于 2017-11-18 10:04 523次阅读
反向放大器的输入电阻计算方法

utc2030引脚图和封装尺寸及引脚功能详解

utc2030是常用的Hi-Fi功放集成块。额定功率为14W。电源电压为±6~±18V。输出电流大,...

发表于 2017-11-16 19:14 1482次阅读
utc2030引脚图和封装尺寸及引脚功能详解

ina333应用电路

INA333是一种低功耗,精密仪表放大器,提供良好的准确性。多功能三运放仪表放大器的运算设计,小尺寸...

发表于 2017-11-16 16:52 349次阅读
ina333应用电路

ad811典型电路

AD811是美国ADI公司推出的视频运算放大器系列产品中的一种产品, 具有高速、高频、宽频带、低噪声...

发表于 2017-11-15 19:06 297次阅读
ad811典型电路

微电流放大器的分析

顾名思义,就是微小电流的放大器。就是pA级电流、nA级电流或者uA级电流的放大器。放大器的输入阻抗需...

发表于 2017-11-15 11:43 815次阅读
微电流放大器的分析

射极跟随器经典电路图汇总

射极跟随器指的是:信号从基极输入,从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高,输出阻抗低,因而从信号源...

发表于 2017-11-14 19:15 1108次阅读
射极跟随器经典电路图汇总