在放大器的设计中,需要考虑的因素很多,其中最重要的就是稳定性、增益和噪声。本章将对上述问题的特性作系统讨论,以便下一章集中讨论各类放大器的设计。
放大器的稳定性
放大器的增益
输入、输出电压驻波比
放大器的噪声
放大器的稳定性
设计射频放大器时,必须考虑电路的稳定性,这一点与低频电路的设计方法完全不同。由于反射波的存在,射频放大器在某些工作频率或终端条件下有产生振荡的倾向,不再发挥放大器的作用,因此必须分析射频放大器的稳定性。
稳定性是指放大器抑制环境的变化(如信号频率、温度、源和负载等变化时),维持正常工作特性的能力。
稳定准则
放大器的二端口网络如图71所示,在它的输入端接有一个内阻为ZS的源VS,在它的输出端接有负载ZL。
接有源和负载的放大器二端口网络
图中传输线上有反射波传输,源的反射系数为ΓS;负载的反射系数为ΓL;二端口网络输入端的反射系数为Γin;二端口网络输出端的反射系数为Γou。
如果反射系数的模大于1,传输线上反射波的振幅将比入射波的振幅大,这将导致放大器不稳定。因此,放大器稳定意味着反射系数的模小于1,即
稳定性判别的图解法
ΓL、ΓS和S参量对放大器的稳定性有影响,但由于S参量对于特定条件(频率、温度、外加信号的大小等)是固定值,所以对稳定性有影响的就只有ΓL和ΓS。下面在ΓL和ΓS的复平面上讨论稳定区域,用图解的方法给出结论。
1. 输出稳定判别圆
,输出稳定判别圆将ΓL复平面划分为圆内和圆外两部分,从图中可见输出稳定判别圆决定了史密斯圆图内ΓL的稳定区域。下面讨论ΓL的稳定区域。
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