双调谐回路谐振放大器

双调谐回路谐振放大器

摘要：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，所以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。调谐放大器广泛应用于各类无线电发射机的高频放大级和接收机的高频与中频放大级。在接收机中，主要用来对小信号进行电压放大；在发射机中主要用来放大射频功率。调谐放大器的调谐回路可以是单调谐回路，也可以是由两个回路相耦合的双调谐回路。可以通过互感与下一级耦合，也可以通过电容与下一级耦合。一般说，采用双调谐回路的放大器，其频率响应在通频带内可以做得较为平坦，在频带边缘上有更陡峭的截止。超外差接收机中的中频放大器常采用双回路的调谐放大器。本文主要介绍的是双调谐回路谐振放大器，分析其主要技术指标。有：静态工作点、电压增益、通频带、矩形系数，将其与单调谐回路谐振放大器进行比较，得到对同一输入信号而言，双调谐回路谐振放大器比单调谐回路谐振放大器的电压增益有所增大、通频带显著加宽、矩形系数明显改善，高频小信号放大器主要应用于接收机的高频放大器和中频放大器中，目的是对高频小信号进行线性放大，

关键词：静态工作点、电压增益、通频带、矩形系数

正文：

一、任务要求

1、 三极管输入、输出特性的测试，作为设置静态工作点的依据；

2、 调整合适的静态工作点，测出各级静态工作点，并尝试将R1

改为可变电阻，观察其波形的变化并描述相关失真情况； 3、 进行双调谐回路谐振放大器的特性分析：电压增益（放大倍数）、

通频带分析；

4、 双调谐回路谐振放大器的RF （射频电流）特性如何？并与单调

谐回路放大器相比较；

5、 测量谐振频率0f ,并将电源频率改变为00f f f f <>、时，并观

察其输出波形的变化，其输出特性；

6、 通过测量通频带及与给定相对输入损耗的通频带比值，是确定

其矩形系数，并与单调谐回路相比较；

7、 测量双调谐回路放大器的幅频特性，并将其与特性曲线与单调

谐回路放大器作比较，试分析其原因；

8、 输入同一信号，观察单调谐回路放大器与双调谐回路谐振放大

器的输出波形，结合上述测量值，对其进行总体比较，试总结出其相关结论

二、设计电路原理分析：

双调谐回路放大器原理图

VCC

双调谐回路放大器具有较好的选择性、较宽的通频带，并能较好地解决增益与通频带之间的矛盾，因而它被广泛地用于高增益、宽频带、选择性要求高的场合。但双调谐回路放大器的调整较为困难。双调谐回路放大器如图所示，图中由C3 (C3)、C4 (C4)、、C5 (C5)、C9(C9) 、C10 (C10)、L1(L1)、L2(L2)组成的双调谐回路。

（一）、三极管输入输出特性曲线

(1) U CE > 0 时的输入特性曲线

当 U CE > 0 时，这个电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电极。

U CE > U BE ，三极管处于放大状态。

* 特性右移(

U CE ≥ 1 时的输入特性具有实用意义。

CC

V R C

* U CE ≥ 1 V 图 2 三极管共射特性曲线测试电路

图 1 三极管的输入特性

（二）、输出特性

图 5 NPN 三极管的输出特性曲线

划分三个区：截止区、

1. 截止区 I B ≤ 0

I B = 0 时，I C = I CEO 。

1 μA ，锗管约 ~ 几百微安。

条件：发射结正偏集电结反偏 对 NPN 管 U BE > 0，U BC < 0

特点：各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线，且等间隔。 集电极电流和基极电流体现放大作用，即 3. 饱和区： 条件：两个结均正偏

对 NPN 型管，U BE > 0 U BC > 0 。

特点：I C 基本上不随 I B 而变化，在饱和区三极管失去放大作用。 I C ≠ β I B

当 U CE = U BE ，即 U CB = 0 时，称临界饱和，U CE < U BE 时称为过饱和。

饱和管压降 U CES < 0.4 V(硅管)，U CES< 0. 2 V(锗管)

（三）、静态工作点的近似计算

硅管 U BEQ = (0.6 ~ 0.8) V 锗管 U BEQ = (0.1 ~ 0.2) V

I CQ ≈ β I BQ

2. 放大区：

B

C Δ ΔI I β=

b

BEQ

CC BQ R U V I -=

U CEQ = V CC – I CQ R C

（四）、 电压增益

式中：

n1、 n2 分别代表C4 、L1、C9与C5 、C10 、 L2组成的谐振回路接入系数。但ξ=0时，则 广义失调量 KQL ：式中K 为耦合因子，QL 为有载品质因素。对耦合回路来讲，可分为临界耦合、强耦合及弱耦合。 （1）临界耦合的条件 η＝ 1 （2）强耦合条件 η＞1 (3) 弱耦合条件 η ＜1

并联谐振回路调谐在放大器的工作频率上，则放大器的增益就很高；偏离这个频率放大器的放大作用就下降。可以测出的是 时的波形，测出的是 的波形,测出的是 的波形 （五）、通频带

()

2

2

22

2141ξη

ξ

η

++-=

=X

fe i o u G Y n n U U A 0

2f f Q L

∆=ξX

fe i o u

G Y n n U U A 21==o

f f ωω=o f f ωω