調(diào)諧放大器概述
以電容器和電感器組成的回路為負(fù)載,增益和負(fù)載阻抗隨頻率而變的放大電路。這種回路通常被調(diào)諧到待放大信號(hào)的中心頻率上。由于調(diào)諧回路的并聯(lián)諧振阻抗在諧振頻率附近的數(shù)值很大,放大器可得到很大的電壓增益。而在偏離諧振點(diǎn)較遠(yuǎn)的頻率上,回路阻抗下降很快,使放大器增益迅速減小;因而調(diào)諧放大器通常是一種增益高和頻率選擇性好的窄帶放大器。
調(diào)諧放大器廣泛應(yīng)用于各類無(wú)線電發(fā)射機(jī)的高頻放大級(jí)和接收機(jī)的高頻與中頻放大級(jí)??臻g總是同時(shí)存在著各種各樣的電磁波,我們所需要接收的只是我們感興趣的有用信號(hào),而其它不需要的電磁波對(duì)接收機(jī)來(lái)說(shuō)就是干擾,如何更有效地選擇信號(hào)并抑制干擾是接收機(jī)的重要任務(wù)之一。因此,調(diào)諧放大器在接收機(jī)中被廣泛使用,這種放大器對(duì)于調(diào)諧頻率附近的信號(hào)有較大的放大倍數(shù),對(duì)于離調(diào)諧頻率較遠(yuǎn)的信號(hào)放大倍數(shù)較小甚至將它衰減。在接收機(jī)中,它主要用來(lái)對(duì)小信號(hào)進(jìn)行電壓放大,所以大多工作于甲類放大狀態(tài)。在發(fā)射機(jī)中它主要用來(lái)放大射頻功率,因而大多工作于丙類或乙類狀態(tài)(見功率放大器)。
調(diào)諧放大器的調(diào)諧回路可以是單調(diào)諧回路,也可以是由兩個(gè)回路相耦合的雙調(diào)諧回路。它可以通過(guò)互感與下一級(jí)耦合,也可以通過(guò)電容與下一級(jí)耦合。一般說(shuō),采用雙調(diào)諧回路的放大器,其頻率響應(yīng)在通頻帶內(nèi)可以做得較為平坦,在頻帶邊緣上有更陡峭的截止。超外差接收機(jī)中的中頻放大器常采用雙回路的調(diào)諧放大器。單級(jí)調(diào)諧放大器的增益與帶寬的乘積受到放大器件參數(shù)的限制。在器件已選定時(shí),放大器的增益越高,帶寬就越窄。為保證有足夠的增益和適當(dāng)?shù)膸?,往往采用幾?jí)調(diào)諧放大器級(jí)聯(lián)。有時(shí)將兩級(jí)(或三級(jí))放大器的回路分別調(diào)諧到兩個(gè)(或三個(gè))不同的頻率上,構(gòu)成參差調(diào)諧放大器。這種放大器具有較寬的頻帶,總增益較高,但放大器的調(diào)整較麻煩。雷達(dá)接收機(jī)的中頻放大級(jí)常采用這類放大器。
以超外差式收音機(jī)為例,收音機(jī)的中周放大器(中放級(jí))就是典型的諧振放大器。特點(diǎn)是工作于某一指定諧振頻率,具有固定帶寬與良好的選擇性。而收音機(jī)的高放級(jí)就是選臺(tái)調(diào)諧級(jí)就是調(diào)諧放大器。諧振放大器工作在固定的諧振頻率上,使接收器性能穩(wěn)定,更好提高信噪比,排除雜音干擾。調(diào)諧放大器則起選擇需要的信號(hào)的作用,可以提高信號(hào)通道的選通特性。
放大器件的雜散參量對(duì)調(diào)諧放大器的性能有影響。例如由于晶體管集電結(jié)電容CC的反饋?zhàn)饔?,可能使放大器工作不穩(wěn)定,甚至產(chǎn)生自激振蕩。通??捎弥泻偷姆椒右韵?。圖3是帶中和電路的調(diào)諧放大器,CN是中和電容器。輸出信號(hào)由回路電感L經(jīng)CN反饋至放大器的輸入端,以抵消極間電容CC的內(nèi)反饋。