摘要：設計了一個具有自動增益控制(AGC)的電路來穩定射頻功率振蕩器的輸出幅度，然而在加入AGC負反饋環路之后，該環路可能會產生自激振蕩，使得振蕩器輸出的幅度更加不穩定。通過對整個電路系統傳遞函數的分析，采用調節反饋電路中三極管發射極電阻阻值的方法，使該電路工作在穩定的狀態，進而達到穩定振蕩器輸出幅度的目的。
關鍵詞：振蕩器；射頻；自動增益控制；傳遞函數；穩定性

穩定的振蕩幅度是振蕩器應用的非常關鍵的指標，幅度穩定技術往往都是高性能振蕩器需要采用的技術，該技術在電子對抗、雷達、制導、衛星跟蹤、宇宙通信及時間與頻率計量等領域中的應用尤其重要。目前國內外已有一些相關的技術用于實現振蕩幅度的自動控制，一般所采用的方法是：通過比較器鑒別振蕩幅度超過一定值的點并通過運算放大器等電路處理將超過的量轉化為對應的控制信號來調整振蕩幅度，或者是采用模數轉換器(ADC)和數模轉換器(DAC)來跟蹤振蕩輸出信號幅度的大小并生成對應模擬量控制振蕩器偏流來調節輸出幅度。這些方法的基本思想都是通過一個負反饋電路，將振蕩器的輸出幅度信息轉變為與振蕩幅度成比例的控制量，來控制振蕩器的輸出幅度，然而加入負反饋電路之后，反饋環路很可能發生自激振蕩，從而影響輸出幅度，使得振蕩器輸出的幅度更加不穩定，無法達到穩定幅度的目的。這就要求對整個電路系統做穩定性分析。
本文設計了一個具有自動增益控制的電路來穩定射頻功率振蕩器的輸出幅度，通過對整個設計電路的傳遞函數分析，來避免反饋環路產生振蕩，使整個電路工作在穩定的狀態。

1 主體電路的設計
系統原理框圖如圖1所示，AGC環路由峰值檢測器，低通濾波器，比較器以及控制信號產生器組成。振蕩器的輸出幅度被峰值檢測器檢測出后經過低通濾波與參考電平進行比較后產生控制信號，通過控制振蕩器中功率MOSFET的柵源電壓來使得輸出的幅度穩定。

設計了一個頻率為13．56 MHz，輸出功率為100 W，諧振阻抗50 Ω，品質因數Q=5的具有穩幅功能的射頻功率振蕩器，圖2為詳細的電路設計，本設計采用克拉潑(Clapp)振蕩器結構，功率MOSFET選取ARF461A，通過對靜態工作點的設置，使振蕩器的工作狀態由起振時的AB類狀態滑到穩定時的C類放大狀態。輸出的信號通過C8，C9分壓，送入LTC5507進行峰值檢測，檢測后的峰值信號經運放LM324與參考電壓進行比較后產生控制電壓，控制電壓經過放大后通過對三極管的控制，來調整振蕩幅度的變化。振蕩器幅度增大時，G點電壓將會下降，ARF461A的柵源電壓將會降低，進而調整輸出幅度，使其輸出減小。同理，當幅度減小時，ARF461A的柵源電壓會升高，輸出幅度將會增加。

2 系統穩定性分析
系統結構圖如圖3所示，A1為控制電壓與漏極電流基波分量之間的傳遞函數，G1(s)為漏極電流基波分量與輸出幅度的傳遞函數，A2為分壓系數等于1／50，G2(s)為峰值檢測電路的傳遞函數，A3為運放的放大倍數等于6。