LC諧振放大器的設計

2．2 諧振放大器設計2．2．1 諧振放大器原理 圖3所示電路為共發(fā)射極接法的晶體管高頻小信號調諧放大器。它不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的集電極負載為LC并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數(shù)等會影響放大器輸出信號的頻率和相位。晶體管的靜態(tài)工作點由電阻RB1，RB2及RE決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。

放大器在高頻情況下的等效電路如圖4所示，晶體管的4個y參數(shù)yie，yoe，yfe及yre分別為 由此可見，晶體管在高頻情況下的分布參數(shù)除了與靜態(tài)工作電流IE，電流放大系數(shù)β有關外，還與工作頻率ω有關。晶體管手冊中給出的分布參數(shù)一般是在測試條件一定的情況下測得的。如在fo=30 MHz，IE=2 mA，UCE=8 V條件下測得晶體管的y參數(shù)為： 如果工作條件發(fā)生變化，上述參數(shù)則有所變動。因此，高頻電路的設計采用工程估算的方法。圖4中所示的等效電路中，p1為晶體管的集電極接入系數(shù)。

即P1=N1／N2，式中，N1為中間抽頭繞線匝數(shù)。N2為初級級線圈的總匝數(shù)。P2為輸出變壓器T的副邊與原邊的匝數(shù)比，即P2=N3／N2，式中，N3為副邊(次級)的總匝數(shù)。 gL為調諧放大器輸出負載的電導，gL=1／RL。通常小信號調諧放大器的下一級仍為晶體管調諧放大器，則gL將是下一級晶體管的輸入導納gie2。由圖4可見，并聯(lián)諧振回路的總電導g∑的表達式為 式中，G為LC回路本身的損耗電導。諧振時L和C的并聯(lián)回路呈純阻，其阻值等于1／G，并聯(lián)諧振電抗為無限大，則jwC與1／(jwL)的影響可以忽略。 表征高頻小信號調諧放大器的主要性能指標有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性(通常用矩形系數(shù)Kr0.1來表示)等。 放大器各項性能指標及測量方法如下：2．2．2 諧振頻率 放大器的調諧回路諧振時所對應的頻率f0稱為放大器的諧振頻率，f0的表達式為 式中，Coe為晶體管的輸出電容；Cie為晶體管的輸入電容。2．2．3 電壓放大倍數(shù) 放大器的諧振回路諧振時，所對應的電壓放大倍數(shù)Av0稱為調諧放大器的電壓放大倍數(shù)。Av0的表達式為 式中，g∑為諧振回路諧振時的總電導。

關鍵詞： LC諧振