调谐放大器

简介

　　以电容器和电感器组成的回路为负载，增益和负载阻抗随频率而变的放大电路。这种回路通常被调谐到待放大信号的中心频率上。由于调谐回路的并联谐振阻抗在谐振频率附近的数值很大，放大器可得到很大的电压增益。而在偏离谐振点较远的频率上，回路阻抗下降很快，使放大器增益迅速减小；因而调谐放大器通常是一种增益高和频率选择性好的窄带放大器。

主要质量指标

　　衡量调谐放大器的主要质量主要包括以下几个方面：
　　谐振频率
　　放大器调谐回路谐振时所对应的频率称为放大器的谐振频率，理论上，对于LC组成的并联谐振电路，谐振频率的表达式为：

　　式中，L为调谐回路电感线圈的电感量；C为调谐回路的总电容。
　　谐振增益（Av）
　　放大器的谐振电压增益放大倍数指：放大器处在在谐振频率f0下，输出电压与输入电压之比。
　　Av的测量方法：当谐振回路处于谐振状态时，用高频毫伏表测量输入信号Vi和输出信号Vo大小，利用下式计算：

　　另外，也可以利用功率增益系数进行估算：

　　通频带
　　由于谐振回路的选频作用，当工作频率偏离谐振频率时，放大器的电压放大倍数下降，习惯上称电压放大倍数Av=Vo/Vi下降到谐振电压放大倍数Avo的0.707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带带宽BW，通常用2Δf0.1表示，有时也称2Δf0.1为3dB带宽。通频带带宽：

　　式中，Q为谐振回路的有载品质因数。
　　当晶体管选定后，回路总电容为定值时，谐振电压放大倍数fo与通频带BW的乘积为一常数。
　　频带BW的测量方法：根据概念，可以通过测量放大器的谐振曲线来求通频带。测量方法主要采用扫频法，也可以是逐点法。
　　扫频法：即用扫频仪直接测试。测试时，扫频仪的输出接放大器的输入，放大器的输出接扫频仪检波头的输入，检波头的输出接扫频仪的输入。在扫频仪上观察并记录放大器的频率特性曲线，从曲线上读取并记录放大器的通频带。
　　逐点法：又叫逐点测量法，就是测试电路在不同频率点下对应的信号大小，利用得到的数据，做出信号大小随频率变化的曲线，根据绘出的谐振曲线，利用定义得到通频带。
　　具体测量方法如下：
　　a、用外置专用信号源做扫频源，正弦输入信号的幅度选择适当的大小，并保持不变；
　　b、示波器同时监测输入、输出波形，确保电路工作正常（电路无干扰、无自激、输出
　　波形无失真）；
　　c、改变输入信号的频率，使用毫伏表测量不同频率时输出电压的有效值；
　　d、描绘出放大器的频率特性曲线，在频率特性曲线上读取并记录放大器的通频带。测试时，可以先调谐放大器的谐振回路使其谐振，记下此时的谐振频率fo及电压放大倍数Avo，然后改变高频信号发生器的频率（保持其输出电压不变），并测出对应的电压放大倍数。由于回路失谐后电压放大倍数下降，所以放大器的谐振曲线如图1-1所示。

　　增益带宽积
　　增益带宽积BW·G也是通信电子电路的一个重要指标，通常，增益带宽积可以认为是一个常数。放大器的总通频带宽度随着放大级数的增加而变窄，BW越大，增益越小。二者是一对矛盾。
　　不同电路中，放大器的通频带差异可能比较大。如：在设计电视机和收音机的中频放大器时，对带宽的考虑是不同的，普通的调幅无线电广播所占带宽是9kHz，而电视信号的带宽需要6.5MHz，显然，要获得同样的增益，中频放大器的带宽设计是完全不同的。
　　选择性
　　放大器从含有各种不同频率的信号总和中选出有用信号，排除干扰信号的能力，称为放大器的选择性。选择性的基本指标是矩形系数。其中，定义矩形系数是电压放大倍数下降到谐振时放大倍数的10%所对应的频率偏移和电压放大倍数下降为0.707时所对应的频率偏移2Δf0.1之比，即：

　　同样还可以定义矩形系数，即：

　　显然，矩形系数越接近1，曲线就越接近矩形，滤除邻近波道干扰信号的能力愈强。