LC諧振放大器的設(shè)計(jì)

摘要：介紹了基于采用分立元件設(shè)計(jì)的LC諧振放大器的設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)電路，可用于通信接收機(jī)的前端電路，主要由衰減器、諧振放大器、AGC電路以及電源電路四部分組成。通過合理分配各級(jí)增益和多種措施提高抗干擾性，抑制噪聲，具有中心頻率容易調(diào)整、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。電路經(jīng)實(shí)際電路測(cè)試表明具有低功耗、高增益和較好的選擇性。
關(guān)鍵詞：諧振放大器；選頻；自激；AGC電路

小信號(hào)調(diào)諧放大器是高頻電子線路中的基本單元電路，主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大。
1)高頻小功率晶體管與LC并聯(lián)諧振回路
高頻小信號(hào)放大電路中采用的高頻小功率晶體管與常用電路低頻小功率晶體管的主要區(qū)別是工作截止頻率不同。低頻晶體管只能工作在3 MHz以下的頻率，而高頻晶體管可以工作在幾十到幾百兆赫茲，甚至可達(dá)幾千兆赫茲的頻率上，其噪聲系數(shù)為幾個(gè)分貝。高頻小功率晶體管與低頻小功率晶體管都是工作在甲類工作狀態(tài)，起電流放大作用。
在接收機(jī)的各級(jí)高頻小信號(hào)放大器中，利用LC并聯(lián)諧振回路的選頻作用，對(duì)諧振點(diǎn)頻率的電流信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，而且是純電阻性的，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，而對(duì)失諧點(diǎn)頻率的電流信號(hào)呈現(xiàn)很小的阻抗，抑制失諧點(diǎn)頻率電流信號(hào)的輸出，起到選擇出所需接收的信號(hào)，抑制無(wú)用的信號(hào)和干擾的目的。
2)小信號(hào)諧振放大器的分類
按調(diào)諧回路劃分：?jiǎn)握{(diào)諧回路放大器、雙調(diào)諧回路放大器和參差調(diào)諧回路放大器。
按所用器件劃分：晶體管放大器、場(chǎng)效應(yīng)管放大器和集成電路放大器。
按器件連接方式劃分：共基、共射與共集電極放大器或共源、共漏與共柵極放大器。

1 總體方案設(shè)計(jì)
圖1為高頻小信號(hào)放大電路的總體設(shè)計(jì)框圖。

1)衰減器：
分立元件白搭的衰減器。
例如π型和T型網(wǎng)絡(luò)，精度不高，但衰減效果不錯(cuò)，性價(jià)比高。
2)諧振放大電路：
方案一：?jiǎn)握{(diào)諧回路放大器。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，但矩形系數(shù)大，選擇性較差。
方案二：雙調(diào)諧回路放大器。選擇性好，頻帶較寬，有效解決單調(diào)諧回路諧振放大器的增益與通頻帶之間的矛盾，但調(diào)試復(fù)雜。
據(jù)題目要求增益很高，綜上所述，選擇方案一。
3)穩(wěn)壓電源：
現(xiàn)成的直流穩(wěn)壓源，穩(wěn)定性好，短路保護(hù)過流保護(hù)措施完善。
A是5 mV的正弦波信號(hào)輸入，產(chǎn)生于高頻信號(hào)發(fā)生器，5mV的信號(hào)經(jīng)過40dB的衰減器之后進(jìn)入諧振放大器，最后輸出信號(hào)Vo在1V以上。

2 單元模塊設(shè)計(jì)
2．1 40dB衰減器設(shè)計(jì)
衰減器是在指定的頻率范圍內(nèi)，一種用以引入一預(yù)定衰減的電路。一般以所引入衰減的分貝數(shù)及其特性阻抗的歐姆數(shù)來標(biāo)明。
衰減器有無(wú)源衰減器和有源衰減器兩種。有源衰減器與其他熱敏元件相配合組成可變衰減器，裝置在放大器內(nèi)用于自動(dòng)增益或斜率控制電路中。無(wú)源衰減器有固定衰減器和可調(diào)衰減器。無(wú)源衰減網(wǎng)絡(luò)有T型網(wǎng)絡(luò)圖2(a)和π型網(wǎng)絡(luò)圖2(b)。

系統(tǒng)的要求特性阻抗為50 Ω，運(yùn)用簡(jiǎn)單的衰減器計(jì)算器很容易得到參數(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)π型網(wǎng)絡(luò)。