歐陽開勇
放大電路分析,首先查元件參數(shù)表,知道放電管的導(dǎo)通電阻Ron和負載阻抗,再計算出電路板的介電常數(shù)εr。放大電路中微帶線L4長度及其特性阻抗都是已知數(shù)。還必須知道放大器工作波段,才能確定中心頻率數(shù)值。頻率確定后,將放大器電路中的電感、電容元件,變換出電抗電路,方便進行阻抗匹配分析。
場效應(yīng)管BLF244組成的小功率調(diào)頻放大器輸出電路,如圖1所示。
場效應(yīng)管BLF244組成的小功率調(diào)頻放大器輸出電路,常作為BLF177的推動電路。已知場效應(yīng)管導(dǎo)通電阻Ron=0.8Ω,電路板的介電常數(shù)εr=3.9,微帶線長度1.6cm,微帶線特性阻抗Z0=30Ω,電路的負載阻抗RL=50Ω(已知數(shù)根據(jù)實際電路測量、計算獲得)。調(diào)頻波段中心頻率設(shè)為100MHz,波長λ=3m,介質(zhì)中的波長。在圖1中,電感L5對高頻開路,阻抗無窮大。所以,圖1電路可以變換成為圖2電路。
圖1 小功率調(diào)頻放大器輸出電路
圖2 LCR阻抗電路
圖2是LCR阻抗電路。由于電路工作在88MHz至108MHz頻帶內(nèi),因此,電路中的C9,應(yīng)該設(shè)計為可變電容,當(dāng)工作頻率與調(diào)頻波段中心頻率相差大時,調(diào)整C9,使電路達到阻抗匹配。計算圖2電路的阻抗匹配,由于C9是可變的,我們就首先只計算C9的兩邊電路,最后確定C9的值。
首先計算C9右邊的總阻抗。對Ron=0.8Ω進行規(guī)劃阻抗:
對微帶線L4進行規(guī)劃線段:
在圖3阻抗圓圖中找到的點。
規(guī)劃阻抗在圖3阻抗圓圖中為A點,A點的規(guī)劃阻抗在阻抗圓圖中反時針推進0.01,得到B點的規(guī)劃阻抗,反規(guī)劃阻抗:
所以,Zon=ZB+j12=0.9-j1.86+j12≈0.9+j10(Ω),即圖2中C9右邊的阻抗等于Zon,如圖4所示。
圖3 阻抗圓圖計算法
圖4 設(shè)C9的阻抗為6.75Ω
圖4中,由于C9是可調(diào)電容,設(shè)C9的阻抗為6.75Ω,得出:
圖4右邊阻抗Zon與左阻抗Z0L兩阻抗的實部相等,說明電路匹配。總之,調(diào)整C9,電路的駐波系數(shù):VSWR=1,即放大管輸出功率全部輸出到負載。