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01.分析的方法

设计晶体管放大器时,要考虑稳定性的问题。如果不稳定,就会可能发生“自激现象”。一般分析的方向有环路分析法,负阻分析法,S参数网络分析法。

环路分析:分析负反馈增益是否大于1,增益大于1,变为正反馈。电路变为振荡器

负阻分析法:分析发生自激部分的电路。如果负阻或负载阻抗小于负阻阻抗的绝对值,则可能发生自激。

S参数网络分析:S参数是小信号模型,稳定因子K值大于1为绝对稳定,小于1也可能稳定。但一般设计为绝对稳定。

采用环路分析,其信号系统的模型如下:
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pYYBAGLs7GiAflR5AAAI5a-efsE440.jpg时,为震荡的边界条件。

02.避免自激的方法

当采用S参数分析时,常见提高稳定性的方法为在不稳定的端口串并联电阻(加入损耗型网络)。如下图,左边为不稳定区,右边为稳定区。采用串联电阻的方法更有效。

初学者理解,串联增加输入阻抗,圆图等电阻圆r变小,远离非稳定区。同时缺点为电阻R有损耗,可能消耗一部分增益。
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同时,损耗型网络可以设计成带有频率的,改善某个频点的稳定性。
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(a)改善低频稳定性  (b)改善高频稳定性

03. 采用ADS验证
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电路原始图

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加入损耗网络后,

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结论:PA晶体管的稳定性明显增加,但是增益会有下降。在LNA(低噪声放大器)中,提高稳定一般用并联微带线的方法。

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