宽频放大器

只看该作者 · 2019-9-6 23:34

宽频放大器

一、宽频放大器的主要性能指标

（1）通频带△f由定义知△f=fH-fL，通常下限频率fL≈O，△f≈fHo，因此放大器通频带的扩展是设法增大上限频率fH数值。
（2）中频电压放大倍数KO：它的定义中频段的输出电压UO与输入电压Ui之比。
（3）增益与带宽乘积KO△f存在矛盾，即增大△f就会减小KO，反之则反，所以要用两者之积才能更全面地衡量放大器的质量。KO△f越大，则宽频放大器的性能就越好，
（4）上升时间ts:它定义为脉冲幅度从10%上升至90%所需时间，放大器的高频特性越好，则上升时间ts越小。
（5）下降时间tf:它的定义为脉冲幅度从90%下降至10%所需时间，
（6）上冲量δ：超过脉冲幅度的百分数，
（7）平顶下降量△：脉冲持续期内，顶部下降的百分数，放大器低频特性越好，平顶下降量越小。

二、扩展通频带的方法和电路

通常使用扩展频带的方法有三种：（1）负反馈法，在电路中引入负反馈，并使负反馈量高频时比低频时小，以补尝高频时输出电压减小的损失，这种方法是在不损坏失低频增益下进行补尝，但它的幅频特性却开不平坦，使输出脉冲波出现上冲；（3）利用各种接地电路的特点进行电路组合，以扩展放大器的通频带，下面介绍扩展带的电路

1、电压并联负反馈电路
图1是电压并联负反馈电路，这种电路主要补偿晶体管集-基结电容CC、输出电容CO及电流放大倍数β随频率升高而引起放大器增益下降的作用，因为，低频时CO的容抗较小，使UO减小。所以，负反馈量也减小，使高、低频放大倍数基本一致，若RF取值与CC在高频时容抗相当，则CC只能在高频上起作用，把上限频率扩展

图1

图2

2、电流串联负反馈电路
图2是电流串联负反馈电路，这种电路只能补偿因β减小而造成的损失，但不能补偿CO的作用，只适用于分布电容小的场合，因为，负返馈量取决于ReLe低频时β大，所以Ie 也大，引入负反馈也较大，而高频时，由于β↓Ie减小使负反馈量也减小，从而补偿了因β↓而使增益下降的损失。

3、电抗元件补偿电路
图4是电抗元件补偿电路，图中Ce约为几个皮法至几十个皮法，低频时其容抗甚大于，Reo由Re，引入较大的负反馈量，高频时Ce容抗变小，使发射极的反馈总阻抗变小，相应的高频负反馈减弱了。这就更有效地补偿β的下降，最佳补偿条件为：（3-5）ReCe=(0.35/△f
通过调整ReCe数值，可以同时补偿β↓及Co的作用，当CoRe较小时，按最佳条件选ReCe即可。若Co较大时，应由调整确定，

4、并联电感补偿电路
图5为并联电感补偿电路，从交流观点看，L与输出负载并联，故称并联电感补偿。由L与[Co+CL]组成回路，高频时产生谐振。由于谐振阻抗大，故补偿了β↓使入大倍数减小的作用，通常按下式选择电感
L=0.4RL(CL+CO)

5、串联电感补偿电路
图5为串联电感补偿电路，图中L与RL串联称为电感串联补偿。L与CC及CL组成谐振回路，补偿效果不如并联电感补偿法好。

6、串、并联电感补偿电路
图6为串、并联电感补偿电路，图中C1、C2、C3分别为晶体管集电极电容及电路输出端的分布电容，电感L1和L2可以由下式选择
L1=[（1/2）+（C1/C2）]L2
L2=[（1/2）+（C3/C2）]L0
LO=RC/2π△f
由于L1、L2有二次谐振机会，使通频带有较大的扩展。

7、电容和电感的混合补偿电路
图7为电容和电感的混合补偿电路，电路由BG1和BG2两级组成，其中BG2的集-基之间由RF和LF实现并联电压负反馈。高频时LF感抗增大使负反馈量减小，从而补偿了高频时输出电感受的下降，这种电路的输入、输出阻抗很低，故能承受较大容性负载，使频宽大大扩展。BG1和BG2实现电容的补偿，以抵销频时攀?潢摲牥?????师?β↓的作用。由于BG2输入阻抗小，BG1集电极交流负载减小，使BG1输入电容也减小，所以BG1放大级频响更好，

8、共射、共集组合电路
图8共射、共集组合电路，图中BG2是共集电路，具有输入阻抗高，输入电容小的优点，它接于BG1共射电路后面，可以减轻后级输入电容对前级的影响。与共射-共射电路相比，它具有更好的频响特性。又由于共集电路输出阻抗低，可以承受较重的负载，输出电容对频响特性影响小，
由于共集电路本身的频率特性较好，所以共射-共集电路的频响声基本上决定于共射电路，这种电路适用于放大器的末级。

9、共射、工会基组合电路
图9为共射、共基电路，图中BG2共基电路的输入阻抗小，一般在几欧至十几欧范围，它作为BG1共射电路后级，当BG1集电极存在有分布民容时，对电路的频响的影响较小。所以比共射-共射电路的通频带有较大的扩展
这种电路总的带宽增益不积不及共射-共集电路，但共射-共基电路应用在多级电路中，不易产生寄生振荡。适用于较高频的宽带放大器。