《晶体管倍频器》PPT课件(I)

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1、封3.4晶体管倍频器言倍频器是一种输出频率等于输入频率整数倍的电路，用以提高频率，它广泛应用于无线电发射机等电子设备中。1、发射机振荡器的频率越高，频率稳定度应越低。一般主振器频率不宜超过5MHz。因此发射频率高于5MHz，一般宜采用倍频器。2、在采用石英晶体稳频时，振荡频率越高，晶体越薄，越易振碎，所以一般石英晶体的频率限制在20MHz以下。超过这一频率，就宜在石英振荡器后加倍频器。3、如果中间级既可工作于放大状态，也可工作于倍频状态，就可以在不扩展主振器波段的情况下，扩展发射机的波段。这对稳频是有利的。引言4、倍频器的输入与输出频率不同，因而减弱了寄生耦合，不易产生自

2、激，使发射机的工作稳定性提高。5、如果是调频或调相发射机，则可采用倍频器来加大频移或相移，加深调制度。6、在超高频段（米波以至厘米波段）难以获得足够的功率，可采用参量倍频器将频率较低、功率较大的信号转变为频率较高、功率亦较大的输出信号。晶体管倍频有两种主要形式：一种是利用丙类放大器电流脉冲中的谐波成份获得倍频，叫做丙类倍频器；另一种是利用晶体管的结电容随电压变化的非线性来获得倍频，这是半导体器件所特有的性质，叫做参量倍频器。本节只对丙类倍频器进行研究。学习要点本节学习要点和要求晶体管倍频器了解晶体管倍频的优点了解晶体管倍频器的基本原理一、晶体管倍频器原理一、晶体管倍频器原

3、理余弦脉冲集电极电流的傅立叶分解表达式这个一个工作在丙类状态下的高频放大器。晶体管倍频器+vb--+输出+-vBiEiBiCCLvCpVCCVBB+-+-OωtiC、vC其集电极电流是余弦脉冲。iC=IC0+Icm1cosωt+Icm2cos2ωt+Icm3cos3ωt+……由式知电流里包含在二次谐波2ω、三次谐波3ω等正弦波成份。当电路只作为放大器使用时，LC谐振在基波频率，因而只产生基波电压成份。丙类状态下的高频功率放大器θc2θcIC0vBT/2πiCmaxLC回路的谐振频率的确定一、晶体管倍频器原理余弦脉冲集电极电流的傅立叶分解表达式晶体管倍频器+vb--+输出+

4、-vBiEiBiCCLvCpVCCVBB+-+-OωtiC、vCiC=IC0+Icm1cosωt+Icm2cos2ωt+Icm3cos3ωt+……由式知电流里包含在二次谐波2ω、三次谐波3ω等正弦波成份。丙类状态下的高频功率放大器θc2θcIC0VBT/2π若令LC回路谐振在二次谐波状态，则只有2ω成份的集电极电流能在LC回路上产生电压，其它频率的电流产生压降几乎为0。iCmax二倍频电压的产生一、晶体管倍频器原理余弦脉冲集电极电流的傅立叶分解表达式晶体管倍频器+vb--+输出+-vBiEiBiCCLvCpVCCVBB+-+-OωtiC、vCiC=IC0+Icm1cosω

5、t+Icm2cos2ωt+Icm3cos3ωt+……由式知电流里包含在二次谐波2ω、三次谐波3ω等正弦波成份。丙类状态下的高频功率放大器θc2θcvB这样就可以产生了二倍频率的正弦波电压，完成倍频器的作用。2ω让LC回路谐振于二倍频，则可以产生二倍频正弦波电压。同理，让LC回路谐振于三倍频，则可以产生三倍频正弦波电压。iCmax▶晶体管倍频器原理结束页一、晶体管倍频器原理余弦脉冲集电极电流的傅立叶分解表达式晶体管倍频器+vb--+输出+-vBiEiBiCCLvCpVCCVBB+-+-OωtiC、vCiC=IC0+Icm1cosωt+Icm2cos2ωt+Icm3cos3ω

6、t+……由式知电流里包含在二次谐波2ω、三次谐波3ω等正弦波成份。丙类状态下的高频功率放大器θc2θcvB这样就可以产生了二倍频率的正弦波电压，完成倍频器的作用。2ω让LC回路谐振于二倍频，则可以产生二倍频正弦波电压。同理，让LC回路谐振于三倍频，则可以产生三倍频正弦波电压。iCmaxθcαn20°40°60°80°100°120°140°160°180°00.10.20.30.40.5α1尖顶脉冲的分解系数α3α2α0二、倍频器输出的功率二、倍频器输出的功率要比较倍频后正弦波输出的功率与基波输出功率的关系，可利用尖顶脉冲的分解系数。晶体管倍频器α2曲线在θc≈60°处出

7、现最大值为0.276。α3曲线在θc≈40°处出现最大值为0.185。直流成份的α0基波成份的α1二倍谐波成份的α2三倍谐波成份的α3α越大，则相应频率的正弦波输出的电流振幅越大。Icm1=iCmaxα1(θc)Icm2=iCmaxα2(θc)Icm3=iCmaxα3(θc)iCmax为集电极脉冲电流路最大值。Icmn是第n次谐波的振幅。α1曲线在θc≈120°处出现最大值为0.536。倍频输出功率与基波功率之比二、倍频器输出的功率要比较倍频后正弦波输出的功率与基波输出功率的关系，可利用尖顶脉冲的分解系数。晶体管倍频器Icm1