1.高频小信号调谐放大器课程设计
通信电子线路课程设计说明书 高频小信号调谐放大器 系 、部: 电气与信息工程系 学生姓名: 陈 颖 指导教师: 贾雅琼 职称 讲师 专 业: 电子信息工程 班 级: 电子0903班 完成时间: 2011年12月6日 引 言 随着电子技术的飞跃发展,社会发展步入了信息时代,随着信息时代对人才高素质和信息化的要求,随着高等教育发展的趋势,人们的生活水平提高,对精神文明生活的要求也跟着提高,这对电子领域提出了跟更高的要求。
通信电子线路学是一门应用很广泛的科学技术,发展及其迅速。要想学好这门技术,首先是基础理论的系统学习,然后要技术训练,进而培养我们对理论联系实际的能力,设计电路的能力,实际操作的能力,以及培养正确处理数据、分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
同时也加深我们对电子产品的理解。 在无线通信中,发射与接收的信号应当适合于空间传输。
所以,被通信设备处理和传输的信号是经过调制处理过的高频信号,这种信号具有窄带特性。而且,通过长距离的通信传输,信号受到衰减和干扰,到达接收设备的信号是非常弱的高频窄带信号,在做进一步处理之前,应当经过放大和限制干扰的处理。
这就需要通过高频小信号放大器来完成。这种小信号放大器是一种谐振放大器。
高频小信号放大器广泛用于广播、电视、通信、测量仪器等设备中。高频小信号放大器可分为两类:一类是以谐振回路为负载的谐振放大器;另一类是以滤波器为负载的集中选频放大器。
它们的主要功能都是从接收的众多电信号中,选出有用信号并加以放大,同时对无用信号、干扰信号、噪声信号进行抑制,以提高接收信号的质量和抗干扰能力。 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。
高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。 任务书 一、设计题目:高频小信号调谐放大器 二、适用班级:电子0901~0903 三、指导教师:贾雅琼 四、设计目的与任务: 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能,掌握通信电子系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
五、设计要求 设计一个高频小信号调谐放大器。要求中心频率为20MHz,电压增益,通频带为4MHz,负载电阻100,电源电压+12V。
概 序 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路,它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大,从信号所含频谱来看,输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。
高频小信号放大器的分类: 按元器件分为:晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器;按频带分为:窄带放大器、宽带放大器;按电路形式分为:单级放大器、多级放大器;按负载性质分为:谐振放大器、非谐振放大器;高频小信号放大器的特点: 频率较高中心频率一般在几百kHz到几百MHz频带宽度在几KHz到几十MHz,故必须用选频网络小信号信号较小故工作在线性范围内(甲类 放大器)即工作在线形放大状态。 采用谐振回路作负载,即对靠近谐振频率附近的信号有较大的增益,对远离谐振频率附近的信号其增益迅速下降,即具有选频放大作用。
其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在发射机的接收端,从天线上感应的信号是非常微弱的,这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单,但实际制作却非常困难。
其中最容易出现的问题是自激振荡,同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据,以实际制作为基础,用LC振荡电路为辅助,来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择;另加其它电路,实现放大器与前后级的阻抗匹配。
第一章 高频小信号放大器主要性能指标简介 高频小信号放大器的主要性能指标包括电压增益与功率增益、频带宽度、矩形系数、工作稳定性。 1. 电压增益与功率增益 电压增益等于放大器输出电压与输入电压之比;而功率增益等于放大器输出给负载的功率与输入功率之比。
2.频带宽度 由于谐振回路的选频作用,当工作频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数下降,习惯称电压的放大倍数Av下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率范围称为放大器的通频带BW,其表达式: BW=2Δ= 式1-1-1 上式中为谐振回路的有载品质因数。可知放大器的谐振电压放大倍数Av与通频带BW的关系为: 式1-1-2 上式说明,当晶体管选定即确定,且回路总电容为定值时,谐振放大倍数Avo与通频带BW的乘积为一常数。
这与低频放大器的增益为一常数的概念是相同的。由于谐振回路失调后电压放大倍数下降,所以放大器的频率特性曲线如图1-1-1所示。
由式1-1-1可得: 式1-1-3 通频带越宽放大器的电压放大倍数越小。要得到一定宽度的通频带,同时又能提高放大器的电压增益,由式1-1-2可知,除了选用较大的晶体管外,。
2.高频功放电路的毕业论文
射频识别电路中高频功放的设计王兴君1,殷兴光2,孙 瑜2,吴玮玮1,王宏刚1(1.陕西国防学院电路设计研究所 陕西西安 710302; 2.陕西科技大学电气与电子工程学院 陕西咸阳 712081)摘 要:分析了射频识别电路中高频功放的特点,在此基础上提出了一种新型的高频功放电路,并对他的工作原理进行了分析。
关键词:射频识别电路;高频功放;设计;谐振电路中图分类号: TN710 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2004) 09 064 02Design of a High Frequency Power Amplification in the Radio Frequency Spot CircuitWANG Xingjun1, YIN Xingguang2, SUN Yu2, WU Weiwei1, WANG Honggang1(1.Circuits Design Institute of Shaanxi Institute of National Defence, Xi′an, 710302, China;2.Shaanxi University of Science &Technology, Xianyang, 712081, China)Abstract: This paper analysis the feature of high frequency power amplification in the radio frequency spot circuit, then gives anew kind of circuit on it and introduces its principle.Keywords: RFID; high frequency power amplification; design; resonance circuit收稿日期: 2003 12 29 射频识别技术是20世纪80年代初发展起来的一种先进的识别技术,经过十几年的发展,已在各行各业,尤其是电子信息行业得到了广泛的应用。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,他通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。
射频识别系统由阅读器和应答器(标签)构成。当他工作时,阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[1]。
高频功率放大器是阅读器的关键部件,主要功能是对标签信号的返回信号进行功率放大。1 工作原理图1为射频识别电路中的高频功率放大器原理框图。
13.56 MHz输入方波信号经功率放大器放大输出一个方波信号,再经过阻抗变换网络一部分在天线负载产生高频输出交流电压,从天线发射出去。另外一部分通过检波电路解调出有用信号输出[2]。
图1 高频功放原理框图图2为高频功率放大器的电路图。各项参数如下:VT1型号: 3DA106A VD型号2AP1VCC=9 VC1=0.01μF L=0.01μH R1=6 kΩC2=550 pF Lb=1.3μHC3=0.01μF LC1=1.3μHC4=0.01μF LC2=1.3μHC5=10 pF图2 高频功放电路图2 单元电路设计(1)选择丙类放大电路如图3所示。
高频谐振功率放大器电路可以工作在A类, B类或C类状态。相比之下C类谐振功放的失真虽不及A类和B类大,但C类适用于输入信号比较大、输出功率大、效率高,节约能源的环境下,因此,在大功率射频功放电路中经常使用[3]。
具体参数如下:①确定功率放大器最佳负载:设晶体管饱和电压为1 V,则:(VCC-VCE(SAT))22P0=(9 - 1)22*3 10.7Ω64,扼流圈的电感量应远大于放大器的等效负载,取:XLC≥10R0= 10*10.7 = 107ΩLC≥XLC2πf0=1072π*13.56*106 1.3μHICM1≥VCMR0=VCC-VCE(SAT)R0=9 - 110.7= 0.74 A 选取θC=70°:α0(70°) = 0.253 α1(70°) = 0.436iCMAX=ICM1α1(70°)=0.740.436= 1.75 AIC0=iCMAX*α0(70°) = 1.75*0.253 = 0.43 APDC=VCCIC0= 9*0.43 = 3.9 VPC=PDC-P0= 3.9 - 3 = 0.9 Wη=P0PDC=33.9 77% 集电极与发射极击穿电压URCEO≥2VCC,即:URCEO≥18 V所以选用三极管3DA106A型。图3 丙类放大电路(2)阻抗变换网络如图4所示。
图4 阻抗变换网络选用阻抗变换网络主要有2个作用:①滤波作用 可以滤除高频脉冲电流中的谐波分量只输出要求信号频率的电压和功率。②阻抗匹配作用 通过振荡回路阻抗的调节,可使振荡回路呈现高频功率所要得最佳阻抗值,从而使高频功放以高效率输出最大功率[4]。
通过并联L1C1回路实现谐振、选频滤波, LC谐振回路工作频率变化不大,带宽范围相对很窄,一般选频放大器的频带Δf与中心频率f0之比从百分之零点几到百分之十左右可知,取Δf/f0=1%,则:BW= 2Δf= 2*f0*1%= 2*13.56*106*1% = 0.271 2 MHZ对应品质因数:Q0=f0BW=13.56*1060.271 2*106= 50 因此L1和C1谐振时:XL=RLQ0=5050= 1ΩL1=XL2πf0=12π*13.56*106= 0.01μHXC1=RLQ0=5050= 1ΩC1=12πf0XC1=12π*13.56*106*1= 0.01μF 由于流过负载RL上的电流为:IL=P0/PL= 3/50 = 0.244 A 则回路线圈应承受的电流峰值为:IL1=Q*2IL= 50*2*0.244 = 17.3 A 其次考虑阻抗变换采用高通L网络将50Ω负载变换为放大器要求的最佳负载10.7Ω,则: Q=RL/R0- 1 = 50/10.7 - 1 = 2 L=RLW0Q=RL2πf0R0=502π*13.56*106*2= 0.29μH C2=1W0QR0=12πf0Q0R0 =12π*13.56*106*2*10.7 = 550 pF完整的电路图中L是电感L1与L2并联的总电感L=L1L2L1+L2=0.01*0.290.01 + 0.29= 0.009 7μH (3)包络检波电路如图5所示。其具体参数如下:①RC≥5 ~ 10W0,取:RC≥5W0=52πf0=52*3.14*13.56*e6= 0.06*106②取Ma= 0.3,RC≤1 -Ma2MaΩMAX,2ΩMAX=BW,ΩMAX=12BW=12*0.272 MHz = 0.136 MHzRC≤1 - 0.320.3*0.136*10-6=1 - 0.090.3*0.136*10-6= 4.77*10-3取R= 5 kΩ,C= 10 pF,。
3.求一份低频功率放大器的毕业设计论文
功率放大电路设计
摘要:本文总结了电子设计实验中常用的几种功率放大电路的设计方案,针对不同的设计要求和设计条件从电路搭建、注意事项及测试结果进行了说明,能满足大多数实验电路设计的需要。
关键词:功率放大;推挽输出;丙类功放
一.前言
在电子电路设计中,很多系统需要对输出信号进行放大,以提高其带负载能力,驱动后级电路,因此就要对信号进行功率放大。功率放大器的主要性能指标有输出功率及效率,其按照电流导通角的不同,可分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的通角为180度,适用于小信号低频放大,效率最低;乙类放大器的通角约为90度,适于宽带大功率工作,大多数集成运放的末级输出都采用乙类推挽形式;丙类放大器的电流的通角则小于90度,电流波形失真太大,只适于以调谐回路为负载的窄带放大,但效率较甲、乙类高。【1】
二.电路设计
(一)大电流高摆幅运放
若不考虑成本限制,可直接采用大输出电流、高摆幅运算放大器作为输出级。设计重点在于运放的选择及电路连接。市面上有各种性能的Buffer以及可用以驱动的运放,它们能满足大多数设计的要求。专门的驱动芯片如BUF634,其输出电流达250mA,摆率为2000V/us。美国德州仪器公司也有许多相关产品,如THS3121,输出电流可达450mA,摆率达1500V/us。设计的关键在于芯片的正确使用,由于大多数为电流型运放,故反馈电阻的选取很重要,另外由于处理的是高频信号,所以电源去耦,电路布线方面也须十分注意。经实验测试,THS3121在反馈电阻取470Ω、增益为2时在50Ω负载时小信号-3dB带宽达100MHz,-0.1dB带宽达30MHz,并且在电压峰-峰值为10V的输出状态下,频率大于10MHz时仍无失真现象。
(二)互补对管推挽输出
若对功率放大要求不高,可采用分立元件搭建,以互补对管推挽电路作为输出级。设计的关键在于根据系统要求选择合适的互补对管。互补对管采用2SD667和2SB647,其特征频率为140MHz,集电极功率耗散为0.9W,适合低频功率放大。前级放大负反馈由输出引入,使得通频带更加平坦。
(三)直接功率合成
在手头没有合适的驱动芯片时,可以采用三极管直接搭建,虽在实际应用中较少,但在实验室条件下仍是不错的选择。直接功率合成的先决条件是各路参数要对称。要求VT1和VT2、VT3和VT4参数对称,R2=R3,R4=R5,R11=R12等。输入功率在A点一分为二,分两路分别进行放大,在C点合二为一。
(四)单管丙类功率放大
以上三种都是宽频带非谐振功率放大,效率较低,而在无线通信设计中,效率是发射机的主要性指标之一,丙类谐振功率放大较甲类、乙类相比具有更高的效率。三极管基极采用自给偏压电路,集电极采用RLC并联谐振回路,滤除谐波分量,采用π网络作为输出滤波匹配网络,实际参数值可根据所要求的谐振频率具体设计,在此不赘述。
结语
本文通过对不同条件下功率输出级设计提出相应的方案,并经过实际实验测试,效果良好。但在电子设计实验中,较少涉及电力系统,对信号的功率放大要求不是很高,本文仅对系统中常用的简单功率放大进行总结与实验验证,而实际应用中的功率放大电路远不止如此简单。
参考文献:
【1】董尚斌,等。电子线路(1)。北京:清华大学出版社,2006.
【2】黄根春,等。电子设计教程。北京:电子工业出版社,2007.8.
【3】高吉祥。高频电子线路设计。北京:电子工业出版社,2007.5.
4.【受个人能力及条件影响,只会做单级LC谐振放大器,不会做双极的
两级放大电路就是再加一极基本相同的放大电路.第二级的动态范围大,所以静态工作点要稍大一点.这可以根据所需要的功率和输出电压电流来计算.主要是保证晶体管工作在线性放大区.调整频率时需要用扫频仪一级级的调到所需要的频率上,否则很难准确的调到所要求的频率和带宽.调整好以后再整体调整带宽.带宽通过调整两级的谐振频率偏差来控制.矩形系数则需要通过调整谐振回路的Q值来改善.电容值越小(或电感值越大)则Q越高.晶体管选用的β对放大倍数有很大影响,如果没有负反馈,功率放大倍数可能会很大,功率放大倍数=电流放大倍数*电压放大倍数.假如一级的电流放大倍数是50,电压放大倍数是10,功率放大倍数就是500,假如第二级又是500,那总的功率放大倍数就是25万倍了.所以放大倍数要通过负反馈深度调整和控制.反馈回路也可以加谐振回路,以辅助调整带宽和矩形系数.但这样作可能调整起来更麻烦一点.不过只要有扫频仪,这些都不是太大的问题.没有扫频仪比较麻烦,一方面不能准确的调整到要求的频率上,另一方面两级或三级的谐振点要对成一致,比调密码锁难多了.密码锁每级只有10个数,频率每级可调的范围绝对不止10个数值.另外注意的是,多级放大时每级都需要单独屏蔽.否则可能会产生寄生振荡.这可以从示波器上看到.原因是因为总放大倍数很大,某些分布电容或电感构成了高频谐振网络并通过幅射或其他的分布电容或电感正反馈到前级放大器的输入端.多级放大一般不要超过三级.如果需要的功率很大,则需要用其他方法产生大功率信号.比如先用较低频率放大后再通过倍频电路达到所需要的信号大小.。
5.50分
高效率音频功率放大器的研制白林景,邵光存,李岸然,常兴连,王振伟(山东省科学院激光研究所,山东济宁 272100) 摘 要:本设计以高效率D类功率放大器为中心,输出开关管采用高速场效应管,连接成互补对称H桥式结构,兼有输出1: 1双变单电路和输出短路保护功能,比较理想地实现了输出功率大于2w,平均效率可达到75%的高效音功率放大器。
关键词:D类音频功率放大器; PWM调制器; H桥功率放大器中图分类号: TN722. 1 文献标识码:A引言全球音频领域数字化的浪潮以及人们对音频节能环保的要求,要求我们尽快研究开发高效、节能、数字化的音频功率放大器。传统的音频功率放大器工作于线性放大区,功率耗散较大,虽然采用推挽输出,仍然很难满足大功率输出;而且需要设计复杂的补偿电路和过流,过压,过热等保护电路。
D类开关音频功率放大器的工作于PWM模式,将音频信号与采样频率比较,经过自然采样,得到脉冲宽度与音频信号幅度成正比例变化的PWM波,经过驱动电路,加到MOS的栅极,控制功率器件的开关,实现放大,放大的PWM信号送入滤波器,还原为音频信号。从而实现大功率高效率的音频功率放大器。
系统电路本文采用H型桥式D类功率放大电路,电路如图一所示。图一 音频功率放大器电路(1) 三角波产生电路利用NE555构成的多谐振荡器以恒流源的方式对电容线性冲、放电产生三角波。
接通电源瞬间,NE555芯片的3脚输出高电平,二极管D2、D3 截止,D1、D4 导通, Vcc通过T1 , T2 , R1 ,D1 对电容C1 恒流充电,当C1 上电压达到2 /3Vcc时,NE555芯片的输出发生翻转,即3脚输出低电平,此时,D2、D3 导通, D1、D4 截止,电容C1 通过D2 , T3 ,T4 , R2 恒流放电,直到C1电压等于1 /3Vcc,电容又开始充电,如此循环,电容C1上可以得到线性度良好的三角波。为了提高带负载能力,输出通过由LM358A组成的电压跟随器。
输出三角波频率的计算:电阻R1 上电压等于T1 的VVbe≈ 0. 7V,故流过R1 的电流I = 0. 7V /300Ω = 2. 33mA,忽略T1 的基极电流,则流过R1 的电流即为T2 的射级电流,约等于T2 的集电极电流,故C1 的充电电流约为2mA,同理, C1 的放电电流约为2mA。设充电时间为t1 ,放电时间为t2 ,则有:23Vcc =13Vcc +i *t1C13Vcc =23Vcc -i *t2C可得三角波的周期: T = t1 + t2 =2Vcc *C3 *i故三角波频率为: f =3 *i2Vcc *C(2)前置放大电路 前置放大电路采用低噪声、高速运放的NE5532运算放大器,组成增益可调的同相宽带放大电路。
功放最大不失真输出时,负载上等效正弦波的电压峰峰值为VP - P ,载波调制的调制波(正弦波)最大峰峰— 27 —值为VP - Pm ax ,对应的调制放大增益为AV2 =VP - PVP - Pm ax,运算放大电路中反馈电阻为R8 ,反相端电阻R7 ,则前置放大器的增益AV1为:AV1 = 1 +R8R7,通过选取调制波的峰值电压VP - Pm ax和调整R8 的阻值,可实现整个功率放大单元的电压增益连续可调。(3)脉宽调制( PWM)电路 采用高速、精密的比较器芯片,以音频信号为调制波,频率为f的三角波为载波,两路信号均加上1 /2Vcc的直流偏置电压,通过比较器进行比较,得到幅值相同,占空比随音频幅度变化的脉冲信号。
(4)驱动电路 驱动电路由施密特触发器芯片和三极管组成,两个三极管组成的互补对称式射极跟随器。PWM信号经过驱动电路后,形成两个前后沿更加陡峭的倒相脉冲,两脉冲之间有一定的死区时间,防止了桥式驱动电路出现直通现象。
(5) H型桥式驱动电路 由场效应管组成的功率开关管和四阶巴特沃兹LC滤波电路组成。T9、T12导通, T10、T11截止时,负载上的电压降VM AB0 =Vcc; T10、T11导通,T9、T12截止时,负载上的电压降VAB = - Vcc,因此,负载上的电压降可达到2倍的电源电压。
解调信号放大后经过LC滤波送到扬声器。(6)短路保护电路 短路(或过流)保护电路采用0. 1过流取样电阻与扬声器串联方式, 0. 1电阻上的取样电压经过由NE5532组成的减法放大器进行放大。
电压放大倍数为:Av =R19R17经放大后的音频信号再通过由D9、C9、R20组成的峰值检波电路,检出幅度电平,送给电压比较器U7的“ + ”端,U7的“—”端电平设置为5. 1v,由R22和稳压管D12组成,比较器接成迟滞比较方式,一旦过载,即可锁定状态。正常工作时,通过0. 1上的最大电流幅度Im =Vcc /(R + 0. 1) , 0. 1上的最大压降为0. 1 *Im ,经放大后输出的电压幅值为Vim *AV = 0. 1 *Im *AV ,检波后的直流电压稍小于此值,此时比较器输出低电平, T13截止,继电器J1不吸合,处于常闭状态,电源Vcc通过常闭触点送给功放。
一旦扬声器两端短路或输入电流过大, 0. 1上电流、电压增大,经过电压放大、峰值检波后,大于比较器反相端电压,则比较器翻转为高电平并自锁, T13导通,继电器吸合,切断功放Vcc电源,功放电路得到保护。R21、C11、D10、D11组成开机延时电路,防止开机瞬间比较器自锁,关机后C11上的电压通过D10快速放掉,以保证再开机时C11的起始电压为零。
讨论D类放大器工作于开关状态,无信号输入时无电流,而导通时,没有直流损耗。事实上由于关。
6.LC并联谐振电路和串联谐振电路得原理
1.LC串联谐振吸收电路
吸收电路的作用是将输入信号中某一频率的信与去掉。图4-65所示是采用LC串联谐振电路构成的吸收电路。电路中的VT1构成一级放大器,U是输入信号,U是这一放大器的输出信号。Ll和Cl构成LC串联谐振吸收电路,其谐振频率为fo,它接在VT1输入端与地端之间。
(1)输入信号频率为fo。对于输入信号中频率为fo的信号,由于与Ll和Cl的谐振频率相同,Ll和Cl的串联电路对它的阻抗很小,频率为五的输入信号被Ll和Cl旁路到地而不能加到VT1基极,VT1就不能放大矗信号,当然输出信号中也就没有频率为fo的信号了。
(2)输入信号频率高于或低于石。对于输入信号中频率高于或低于fo的信号,由于与Ll和Cl的谐振频率不等,这时Ll和Cl串联电路失谐,其阻抗很大,其输入信号不会被Ll和Cl旁路到地,而是加到了VT1基极,经VT1放大后输出。
从这一放大器的频率响应特性中可以看出,输出信号中没有频率为fo的信号存在了。
2.串联谐振高频提升电路
图4-66所示是采用LC串联电路构成的高频提升电路。电路中的VT1构成一级共发射极放大器,Ll和C4构成LC串联谐振电路,用来提升高频信号。Ll和C4串联谐振电路的谐振频率为五,它高于这一放大器工作信号的最高频率。
由于Ll和C4电路在谐振时的阻抗最小,与发射极负反馈电阻R4并联后负反馈电阻最小,因此此时的放大倍数最大。这样,接近fo的高频信号得到提升,如图中放大器的频响特性曲线所示,不加Ll和C4时的高频段响应曲线为虚线,加入Ll和C4时的为实线,显然实线的高频段响应优于虚线。
对于频率远低于fo的输入信号,Ll和C4电路对其没有提升作用。因为Ll和C4电路处子失谐状态,其阻抗很大,此时的负反馈电阻为R4。
3.LC谐振电路工作原理分析小结
(1)掌握阻抗特性。了解这两种谐振电路的一些主要特性是分析它们应用电路的基础,其中最主要的是两种谐振电路的阻抗特性,因为在各种电路的工作原理分析中,主要是依据电路的阻抗对电路进行分析。LC并联谐振电路谐振时阻抗最大,LC串联谐振电路最小,将它们对应起来比较容易记忆。
(2) LC串联谐振电路谐振时阻抗最小。分析LC串联谐振电路时要注意的事项同并联谐振电路相同,只是串联谐振时电路的阻抗最小,而并联谐振时的阻抗最大。
对于LC串联谐振电路而言,电路失谐时电路的阻抗很大,此时对于频率低于谐振频率的信号主要是因为电容Cl的容抗大了,对于频率高于谐振频率的信号主要是因为电感Ll的感抗大了。
(3) LC并联谐振电路失谐时阻抗小。对于LC并联谐振电路而言,电路失谐时电路的阻抗很小,此时频率低于谐振频率的信号主要是从电感Ll支路通过的,而频率高于谐振频率的信号主要是从电容Cl支路通过的。
(4)输入信号频率分成两种情况。分析这两种LC谐振电路的应用电路时,要将输入信号频率分成两种情况:输入信号频率等于谐振频率时的电路工作情况和输入信号频率不等于谐振频率时的电路工作情况。
(5)阻尼电阻作用。在并联谐振电路中加入阻尼电阻的目的是为了获得所需要的频带宽度。所加电阻的阻值越小,频带越宽,反之则越窄。
输入LC并联谐振电路的信号频率是很广泛的,其中含有频率为谐振频率的信号。在众多频率的输入信号中,电路只对频率为谐振频率的信号发生谐振,这时电路的阻抗最犬。谐振电路有一个频带宽度。在电路分析中,可以认为频带内的信号都与谐振频率的信号一样,被同样地放大或处理;但对频率偏离谐振频率的信号,掌握的。频带的宽度与Q值大小有关,Q值大,则认为没有受到放大或处理,这是电路分析要频带窄;Q值小,频带宽。
7.为什么调谐放大器有选择作用
1。
电路特点 黑白电视机电路与音频放大器电路相比在电路结构和电路分析方法方面存在着下列的明显不同之处: (1)放大器不是放大和处理正弦信号,而是大部分的信号不是正弦信号,有脉冲信号、锯齿波信号和直流信号等。 (2)由于信号频率高,电路中的耦合电容、旁路电容、退耦电容、谐振电容等的容量都比音频放大器中的小得多,了解这一点对电路分析非常重要。
(3)电视机中的放大器大多是调谐放大器,它除了要对信号放大外,还要进行调谐,即对信号进行有选择的放大。 (4)电视机电路中放大器电路只占了一部分,许多电路并不是放大器电路。
在电路分析中,放大器电路的分析比较方便,而对其它一些电路的分析比较困难,有时甚至相当困难。 (5)在电视机电路中,分析最困难的是鉴频器电路、场振荡和行振荡电路、行输出电路、行AFC电路等。
(6)电视机电路中信号种类繁多,在不了解各信号的作用和特性时对电路比较困难。 (7)在分析电视机电路的工作原理时,要用到信号相位的概念,而这一概念很难理解,要求对信号相位的超前和滞后有清楚的认识。
2。调谐放大器电路分析要点 在电视机中,高频放大器、中频放大器和混频器都属于调谐放大器的范畴,对这类电路的分析过程中要注意以下一些问题: (1)这种电路由放大环节和调谐(选频)环节两个部分组成,电路分析时要能分清这两个部分。
调谐电路往往设在放大器的输出回路中。 (2)对放大环节电路的分析同一般放大器电路一样,即先分析直流电路,再分析交流电路(信号传输和处理等)。
对调谐回路的分析主要是运用LC并联谐振回路的阻抗特性概念,在该回路谐振时回路的阻抗最大,而该阻抗是放大管的集电极负载电阻,集电极负载阻抗最大时放大器的放大倍数为最大,这样该放大器只放大谐振时这一频率(实际上是一个特定频带内)的信号,达到调谐放大的目的。 (3)高频放大器中调谐网络的频率要改变,因为要选出不同频道的高频电视信号。
中频放大器和混频器中的调谐网络其谐振频率不变。 3。
振荡器电路分析要点 在黑白电视机电路中共有三个振荡器电路,一是本机振荡器,二是行振荡器,三是场振荡器。前者是正弦波振荡器,后面两个是脉冲振荡器,这两种振荡器电路分析不同。
在分析行、场振荡器电路时要注意以下几个方面的问题: (1)它们是脉冲振荡器,在这种振荡器电路中没有LC并联谐振选频回路,但有正反馈线圈和定时电容。振荡管不是工作在放大状态而是工作在开关状态,这一点与正弦波振荡器不同。
(2)分析振荡过程时,要将一个周期的振荡分成几个时间区间来进行,在这一点上与正弦波振荡器的分析有明显不同。 (3)在分析正反馈过程相当复杂。
分析中要用到电容充电、放电的概念、线圈反向电动势的概念等。 (4)振荡频率受到同步信号控制,但不是完全取决于同步信号。
4。鉴频器电路分析要点 鉴频器电路工作原理的理解相当困难,在分析这一电路时一定要抓住以下几个方面的问题: (1)要对调频概念十分清楚。
要对信号的相位概念十分清楚,如超前和滞后概念。要清楚信号的矢量表示方法。
(2)分立无器件和集成电路电视机中的鉴频器电路不同。 (3)在分析电路的工作原理时,有些概念、因果之间关系的理解十分困难,一开始可先记住它们,以后再去慢慢理解。
5。行AFC电路分析要点 这一电路的分析也是相当困难的,要注意以下几个方面的问题: (1)这一电路有两个输入信号,要搞清楚这两个信号频率和相位所代表的具体意思,并要知道这一电路所输出的电压是用来干什么的。
(2)分析过程中也要用到信号的相位概念,并且要知道行AFC电路是对两个输入信号的频率和相位对比过程。 (3)这一电路分析涉及到电视机中许多其它电路,在整机电路图中分析这一电路时要倍加小心。
6。场激励和场输出电路分析要点 这两个电路都是放大器电路,只是所放大的信号不是正弦信号,而是锯齿波信号。
场输出级电路是一级功率放大器电路,与一般的音频放大器电路基本一样。在对这两个电路的分析过程中,困难之处不在于放大电路的本身,而在于一些有关调整电路中。
7。行激励和行输出级电路分析要点 行激励电路的分析问题不大,主要是行输出缘电路的分析,且相当困难。
在分析行输出级电路的过程中要注意以下几个方面的问题: (1)对开关电路的工作原理要十分熟悉,行输出管工作在开关状态,即饱和截止状态。 (2)在行输出级电路的工作过程中有LC网络谐振的工作过程存在,且这一谐振分析要分段进行,要很清楚谐振回路在谐振过程中电容器、电感器的能量转换过程。
(3)对行输出级电路的分析也同分析行、场振荡器电路一样,将一个周期分成几个时间间隔来进行。 8。
显像管电路分析要点 对这一电路的分析主要要了解显像管各电极的工作特性,再了解各电极的工作电压参数,以及这些电压参数大小变化会对显像管重显的图像有何影响。 9。
高压电路分析要点 高压电路的核心是行输出变压器,要了解它的结构和工作原理。在这一电路中也有整流电路,但并不复杂。
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