欧阳开勇
放大电路分析,首先查元件参数表,知道放电管的导通电阻Ron和负载阻抗,再计算出电路板的介电常数εr。放大电路中微带线L4长度及其特性阻抗都是已知数。还必须知道放大器工作波段,才能确定中心频率数值。频率确定后,将放大器电路中的电感、电容元件,变换出电抗电路,方便进行阻抗匹配分析。
场效应管BLF244组成的小功率调频放大器输出电路,如图1所示。
场效应管BLF244组成的小功率调频放大器输出电路,常作为BLF177的推动电路。已知场效应管导通电阻Ron=0.8Ω,电路板的介电常数εr=3.9,微带线长度1.6cm,微带线特性阻抗Z0=30Ω,电路的负载阻抗RL=50Ω(已知数根据实际电路测量、计算获得)。调频波段中心频率设为100MHz,波长λ=3m,介质中的波长。在图1中,电感L5对高频开路,阻抗无穷大。所以,图1电路可以变换成为图2电路。
图1 小功率调频放大器输出电路
图2 LCR阻抗电路
图2是LCR阻抗电路。由于电路工作在88MHz至108MHz频带内,因此,电路中的C9,应该设计为可变电容,当工作频率与调频波段中心频率相差大时,调整C9,使电路达到阻抗匹配。计算图2电路的阻抗匹配,由于C9是可变的,我们就首先只计算C9的两边电路,最后确定C9的值。
首先计算C9右边的总阻抗。对Ron=0.8Ω进行规划阻抗:
对微带线L4进行规划线段:
在图3阻抗圆图中找到的点。
规划阻抗在图3阻抗圆图中为A点,A点的规划阻抗在阻抗圆图中反时针推进0.01,得到B点的规划阻抗,反规划阻抗:
所以,Zon=ZB+j12=0.9-j1.86+j12≈0.9+j10(Ω),即图2中C9右边的阻抗等于Zon,如图4所示。
图3 阻抗圆图计算法
图4 设C9的阻抗为6.75Ω
图4中,由于C9是可调电容,设C9的阻抗为6.75Ω,得出:
图4右边阻抗Zon与左阻抗Z0L两阻抗的实部相等,说明电路匹配。总之,调整C9,电路的驻波系数:VSWR=1,即放大管输出功率全部输出到负载。