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。攀?潢摲牥?????师?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）]L2L2=[（1/2） （C3/C2）]L0LO=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。 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图9