单调谐放大器

定义:单调谐放大器多级放大器电路采用并联调谐电路作为负载。然而，每个阶段的调谐电路都需要调谐到相似的频率。一种共同发射极配置放大器可以用作包括该并联调谐电路的单调谐放大器。

在无线通信中，射频级需要一个调谐电压放大器，以选择所需的载波频率并放大允许的通带信号。

单调谐放大器的结构细节

下面的图显示了一个电容耦合的单调谐放大器的电路安排。

这里值得注意的是，对于调谐电路，电容和电感值的选择必须使谐振频率必须等于应用信号的频率。

我们可以通过电容耦合或电感耦合得到电路的输出。然而，这里我们使用了电容耦合。

电容器C_E电路中使用的是旁路电容，而偏置和稳定电路后面是R₁, R₂和R_E。

在集电极区域采用调谐LC电路作为负载。为了具有可变的谐振频率，电容器是可变的。如果输入信号的频率与LC电路的谐振频率相似，就可以得到较大的信号放大。

单调谐放大器的操作

单调谐放大器的电路工作始于在晶体管的基极-发射极端被放大的高频信号的应用，如图所示数字以上。

通过改变调谐电路中使用的电容，可以使电路的谐振频率等效于应用的输入信号的频率。

在这里，调谐电路为信号频率提供了高阻抗。从而实现了大的产量。对于具有多个频率的输入信号，只有与谐振频率对应的频率才会被放大。当所有其他频率被LC电路拒绝时。

因此，只有想要的频率信号被选择，并因此被电路放大。

电压增益和频率响应

对于调谐放大器，电压增益由

R:_交流=调谐电路的阻抗

z = L / CR

r_在=输入阻抗

现在让我们进一步看看频率响应曲线如下所示:

正如我们所知道的，电路的阻抗非常高，在谐振频率下完全是电阻性的。

因此，在谐振频率调谐的电路在RL上获得最大电压。

调谐放大器的带宽为

在这个范围内的任何频率都会被放大器放大。

对带宽的级联效应

基本完成了调谐放大器的多级级联，提高了系统的整体增益。因为系统的总增益是放大器各级增益乘积的结果。

正如我们在调谐放大器电压增益的增加导致带宽的减少。那么，让我们继续看看级联是如何影响系统的总体带宽的。

考虑一个单调谐放大器的n级级联。系统在谐振频率处的增益对应的放大器的相对增益如下所示:

:问_e是有效的质量因素吗

δ表示频率变化的分数

将调谐放大器的几个级的增益相结合，总增益为:

通过将总收益等同于1 /√2我们可以得出这个放大器的3-dB频率。

这样我们就有了

根据上面的方程，

转置1到RHS

频率的分数变化也一样，所以我们可以这样写

对之前给出的方程进行代换，我们会得到，

或者我们可以这样写，

现在,

和

级联n级的调谐放大器的带宽为

代入值的时候，我们有

上式可以写成

我们知道单级的BW为

我们可以这样写

由上式可知，“n”级带宽基本上等于单级带宽与因子的乘积

如果阶段数是2，那么

对于n = 3，

因此，从上面的讨论可以明显看出，带宽随着级联级数的增加而减小。

调谐放大器的潜在不稳定性是什么?

这基本上是调谐放大器的一个限制，导致信号的不良复制。

众所周知，调谐放大器必须具有高度选择性。但是，为了使电路具有高度选择性，Q因子也必须很高。

这个高Q值将在带宽减少的情况下提供高电压增益。这是由于带宽与Q因子的反比关系。

我们可以说，减少带宽将影响放大质量。因此，信号的完整频带将不会被同等地放大。从而导致信号复制不良。这被称为潜在的不稳定。