- 研究高頻小信號(hào)諧振放大電路時(shí)域與頻域分析
- 采用時(shí)域的分析方法
- 采用頻率分析方法
引言
在通信電子電路中,對(duì)于微小的信號(hào)需要進(jìn)行一定增益的放大。通信中的微小信號(hào)都屬于高頻信號(hào),所以電路的分析都是基于期間的非線性特性進(jìn)行的。非線性電路的輸出中不同頻率分量的信號(hào)分量較多,所以需要采用具有頻率選擇功能的諧振網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行頻率的選擇。諧振網(wǎng)絡(luò)頻率選擇的性能直接決定了諧振放大電路的性能。采用時(shí)域波形的觀測(cè)以及頻域不同頻率的頻譜進(jìn)行對(duì)比分析,可以清晰地對(duì)諧振放大電路進(jìn)行分析。
1 諧振放大電路概述
諧振電路原理圖中的LC并聯(lián)諧振回路用電阻Rc代替,就是典型的共發(fā)射極電路。它的電壓放大倍數(shù)是Au=βRc/rbe(這里是其絕對(duì)值,沒(méi)有考慮相位問(wèn)題)。由于Rc對(duì)所有的頻率分量都呈現(xiàn)出相同的阻值(阻抗),故這個(gè)電路沒(méi)有頻率選擇作用(即在很寬的頻率范圍內(nèi),其放大倍數(shù)是一樣的)。若Rc用LC并聯(lián)諧振回路代替,由于諧振阻抗的頻率特性,使得在諧振頻率點(diǎn)及左右極小的頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)出很高的阻抗,使電路的電壓放大倍數(shù)很高,而離開諧振點(diǎn)的其他頻率范圍都呈現(xiàn)出極低的阻抗(理想狀態(tài)下可以看做為零),使電壓放大倍數(shù)接近于零,于是這個(gè)放大器就有了對(duì)某一頻率有選擇性的放大特性,稱為諧振放大器。 2 小信號(hào)諧振放大電路的時(shí)域分析
3 小信號(hào)諧振放大電路的時(shí)域分析
在頻域分析中就是以頻率作為分析的變量,分析信號(hào)中不同的頻率分量構(gòu)成。在頻率分析中,較為重要的概念就是電路的通頻帶與選擇性,作為諧振放大電路一方面要通過(guò)所需的頻率成分,因而對(duì)其具有通頻帶的要求,另一方面,要抑制不需要的信號(hào)的頻率成分,這種通過(guò)有效成分抑制無(wú)效成分的性質(zhì)稱為選擇性。但在實(shí)際應(yīng)用中往往要求通頻帶以內(nèi)傳輸系數(shù)盡可能大,通頻帶以外傳輸系數(shù)盡可能小,這樣信號(hào)失真小,抑制干擾能力強(qiáng),由此可見通頻帶與選擇性相矛盾,故用矩形系數(shù)K0.1說(shuō)明。理想諧振放大器的頻率特性曲線,其矩形系數(shù)K0.1應(yīng)等于1,實(shí)際的諧振放大器的矩形系數(shù)總是大于1的。應(yīng)用軟件的傅里葉分析的頻譜圖如圖4所示。
在對(duì)電子線路的性能分析中,采用時(shí)域的分析方法比較簡(jiǎn)單直接,能夠直觀分析電路的輸入輸出,以及各個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形。但是時(shí)域分析不能確定電路對(duì)于不同頻率的響應(yīng),也無(wú)法準(zhǔn)確了解不同頻率的信號(hào)對(duì)電路的干擾。頻率分析為分析頻率對(duì)電路的影響提供了直接的方法,在對(duì)現(xiàn)代電子線路的分析中,發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。