寬頻放大器

一、寬頻放大器的主要性能指標(biāo)

（1）通頻帶△f由定義知△f=fH-fL，通常下限頻率fL≈O，△f≈fHo，因此放大器通頻帶的擴(kuò)展是設(shè)法增大上限頻率fH數(shù)值。
（2）中頻電壓放大倍數(shù)KO：它的定義中頻段的輸出電壓UO與輸入電壓Ui之比。
（3）增益與帶寬乘積KO△f存在矛盾，即增大△f就會(huì)減小KO，反之則反，所以要用兩者之積才能更全面地衡量放大器的質(zhì)量。KO△f越大，則寬頻放大器的性能就越好，
（4）上升時(shí)間ts:它定義為脈沖幅度從10%上升至90%所需時(shí)間，放大器的高頻特性越好，則上升時(shí)間ts越小。
（5）下降時(shí)間tf:它的定義為脈沖幅度從90%下降至10%所需時(shí)間，
（6）上沖量δ：超過脈沖幅度的百分?jǐn)?shù)，
（7）平頂下降量△：脈沖持續(xù)期內(nèi)，頂部下降的百分?jǐn)?shù)，放大器低頻特性越好，平頂下降量越小。

二、擴(kuò)展通頻帶的方法和電路

通常使用擴(kuò)展頻帶的方法有三種：（1）負(fù)反饋法，在電路中引入負(fù)反饋，并使負(fù)反饋量高頻時(shí)比低頻時(shí)小，以補(bǔ)嘗高頻時(shí)輸出電壓減小的損失，這種方法是在不損壞失低頻增益下進(jìn)行補(bǔ)嘗，但它的幅頻特性卻開不平坦，使輸出脈沖波出現(xiàn)上沖；（3）利用各種接地電路的特點(diǎn)進(jìn)行電路組合，以擴(kuò)展放大器的通頻帶，下面介紹擴(kuò)展帶的電路

1、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路
圖1是電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路，這種電路主要補(bǔ)償晶體管集-基結(jié)電容CC、輸出電容CO及電流放大倍數(shù)β隨頻率升高而引起放大器增益下降的作用，因?yàn)?，低頻時(shí)CO的容抗較小，使UO減小。攀?潢摲牥?????師?所以，負(fù)反饋量也減小，使高、低頻放大倍數(shù)基本一致，若RF取值與CC在高頻時(shí)容抗相當(dāng)，則CC只能在高頻上起作用，把上限頻率擴(kuò)展

圖1

圖2

2、電流串聯(lián)負(fù)反饋電路
圖2是電流串聯(lián)負(fù)反饋電路，這種電路只能補(bǔ)償因β減小而造成的損失，但不能補(bǔ)償CO的作用，只適用于分布電容小的場合，因?yàn)椋?fù)返饋量取決于ReLe低頻時(shí)β大，所以Ie 也大，引入負(fù)反饋也較大，而高頻時(shí)，由于β↓Ie減小使負(fù)反饋量也減小，從而補(bǔ)償了因β↓而使增益下降的損失。
3、電抗元件補(bǔ)償電路
圖4是電抗元件補(bǔ)償電路，圖中Ce約為幾個(gè)皮法至幾十個(gè)皮法，低頻時(shí)其容抗甚大于，Reo由Re，引入較大的負(fù)反饋量，高頻時(shí)Ce容抗變小，使發(fā)射極的反饋總阻抗變小，相應(yīng)的高頻負(fù)反饋減弱了。這就更有效地補(bǔ)償β的下降，最佳補(bǔ)償條件為：（3-5）ReCe=(0.35/△f
通過調(diào)整ReCe數(shù)值，可以同時(shí)補(bǔ)償β↓及Co的作用，當(dāng)CoRe較小時(shí)，按最佳條件選ReCe即可。若Co較大時(shí)，應(yīng)由調(diào)整確定，
4、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖5為并聯(lián)電感補(bǔ)償電路，從交流觀點(diǎn)看，L與輸出負(fù)載并聯(lián)，故稱并聯(lián)電感補(bǔ)償。由L與[Co+CL]組成回路，高頻時(shí)產(chǎn)生諧振。由于諧振阻抗大，故補(bǔ)償了β↓使入大倍數(shù)減小的作用，通常按下式選擇電感
L=0.4RL(CL+CO)
5、串聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖5為串聯(lián)電感補(bǔ)償電路，圖中L與RL串聯(lián)稱為電感串聯(lián)補(bǔ)償。L與CC及CL組成諧振回路，補(bǔ)償效果不如并聯(lián)電感補(bǔ)償法好。
6、串、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路
圖6為串、并聯(lián)電感補(bǔ)償電路，圖中C1、C2、C3分別為晶體管集電極電容及電路輸出端的分布電容，電感L1和L2可以由下式選擇
L1=[（1/2）+（C1/C2）]L2
L2=[（1/2）+（C3/C2）]L0
LO=RC/2π△f
由于L1、L2有二次諧振機(jī)會(huì)，使通頻帶有較大的擴(kuò)展。
7、電容和電感的混合補(bǔ)償電路
圖7為電容和電感的混合補(bǔ)償電路，電路由BG1和BG2兩級(jí)組成，其中BG2的集-基之間由RF和LF實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電壓負(fù)反饋。高頻時(shí)LF感抗增大使負(fù)反饋量減小，從而補(bǔ)償了高頻時(shí)輸出電感受的下降，這種電路的輸入、輸出阻抗很低，故能承受較大容性負(fù)載，使頻寬大大擴(kuò)展。BG1和BG2實(shí)現(xiàn)電容的補(bǔ)償，以抵銷頻時(shí)攀?潢摲牥?????師?β↓的作用。由于BG2輸入阻抗小，BG1集電極交流負(fù)載減小，使BG1輸入電容也減小，所以BG1放大級(jí)頻響更好，
8、共射、共集組合電路
圖8共射、共集組合電路，圖中BG2是共集電路，具有輸入阻抗高，輸入電容小的優(yōu)點(diǎn)，它接于BG1共射電路后面，可以減輕后級(jí)輸入電容對(duì)前級(jí)的影響。與共射-共射電路相比，它具有更好的頻響特性。又由于共集電路輸出阻抗低，可以承受較重的負(fù)載，輸出電容對(duì)頻響特性影響小，
由于共集電路本身的頻率特性較好，所以共射-共集電路的頻響聲基本上決定于共射電路，這種電路適用于放大器的末級(jí)。
9、共射、工會(huì)基組合電路
圖9為共射、共基電路，圖中BG2共基電路的輸入阻抗小，一般在幾歐至十幾歐范圍，它作為BG1共射電路后級(jí)，當(dāng)BG1集電極存在有分布民容時(shí)，對(duì)電路的頻響的影響較小。所以比共射-共射電路的通頻帶有較大的擴(kuò)展
這種電路總的帶寬增益不積不及共射-共集電路，但共射-共基電路應(yīng)用在多級(jí)電路中，不易產(chǎn)生寄生振蕩。適用于較高頻的寬帶放大器。