调谐放大器的类型
调谐放大器有两种主要类型。他们是 -
- 单调谐放大器
- 双调谐放大器
单调谐放大器
在放大器电路的集电极处具有单个调谐器部分的放大器电路称为单调谐器放大器电路。
建造
一个简单的晶体管放大器电路由集电极负载中的并联调谐电路组成,构成单调谐放大器电路。选择调谐电路的电容和电感值,使其谐振频率等于要放大的频率。
下面的电路图显示了单调谐放大器电路。
输出可以从耦合电容器 C C获得(如上所示)或从放置在 L 处的次级绕组获得。
手术
必须放大的高频信号施加在放大器的输入端。通过改变调谐电路中电容器C的电容值,使并联调谐电路的谐振频率等于所施加的信号的频率。
在此阶段,调谐电路对信号频率提供高阻抗,这有助于在调谐电路上提供高输出。由于仅针对调谐频率提供高阻抗,因此获得较低阻抗的所有其他频率都会被调谐电路拒绝。因此,调谐放大器选择并放大所需的频率信号。
频率响应
当电路具有高 Q 值时,并联谐振发生在谐振频率 fr 处。谐振频率fr由下式给出
$$f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}}$$
下图显示了单调谐放大器电路的频率响应。
在谐振频率fr 处,并联调谐电路的阻抗非常高并且是纯电阻性的。因此,当电路调谐至谐振频率时, R L两端的电压最大。因此,电压增益在谐振频率处最大,并在其上方和下方下降。Q 越高,曲线越窄。
双调谐放大器
在放大器电路的集电极处具有双调谐器部分的放大器电路称为双调谐器放大器电路。
建造
通过查看下图可以了解双调谐放大器的结构。该电路由放大器集电极部分的两个调谐电路L 1 C 1和L 2 C 2组成。调谐电路L 1 C 1输出端的信号通过互耦方法耦合到另一个调谐电路L 2 C 2。其余电路细节与单调谐放大器电路相同,如下电路图所示。
手术
必须放大的高频信号被提供给放大器的输入。调谐电路L 1 C 1被调谐到输入信号频率。在这种情况下,调谐电路对信号频率提供高电抗。因此,在调谐电路L 1 C 1的输出处出现大输出,然后该调谐电路L 1 C 1通过互感耦合到另一个调谐电路L 2 C 2 。这些双调谐电路广泛用于耦合无线电和电视接收机的各种电路。
双调谐放大器的频率响应
双调谐放大器具有耦合的特殊特性,这对于确定放大器的频率响应非常重要。两个调谐电路之间的互感量表示耦合程度,决定了电路的频率响应。
为了了解互感特性,让我们了解一下基本原理。
互感
由于载流线圈在其周围产生一些磁场,如果另一个线圈靠近该线圈,使其位于初级线圈的磁通量区域中,则变化的磁通量会在第二个线圈中感应出电动势。如果第一个线圈称为初级线圈,则第二个线圈可以称为次级线圈。
当由于初级线圈的磁场变化而在次级线圈中感应出电动势时,这种现象称为互感。
下图给出了对此的一个想法。
图中电流i s表示源电流, i ind表示感应电流。通量表示线圈周围产生的磁通量。这也传播到次级线圈。
通过施加电压,电流流动并产生磁通。当电流变化时,磁通发生变化,由于互感特性,在次级线圈中产生i ind 。
耦合
在互感耦合的概念下,将如下图所示。
当线圈间隔开时,初级线圈L 1的磁链将不会链接次级线圈L 2。在这种情况下,线圈被称为松耦合。此时次级线圈反射的电阻较小,谐振曲线尖锐,电路Q值较高,如下图所示。
相反,当初级线圈和次级线圈靠近时,它们具有紧密耦合。在这种情况下,反射电阻会很大,电路Q值会较低。获得增益最大值的两个位置,一个高于谐振频率,另一个低于谐振频率。
双调谐电路的带宽
上图清楚地表明,带宽随着耦合程度的增加而增加。双调谐电路中的决定因素不是 Q,而是耦合。
我们知道,对于给定频率,耦合越紧密,带宽就越大。
带宽方程如下
$$BW_{dt} = k f_r$$
其中 BW dt = 双调谐电路的带宽,K = 耦合系数,fr =谐振频率。
我们希望您现在已经获得了有关调谐放大器功能的足够知识。在下一章中,我们将学习反馈放大器。