调谐放大器的类型

调谐放大器主要有两种类型。它们是 −

• 单调谐放大器
• 双调谐放大器

单调谐放大器

在放大器电路的集电极处具有单个调谐器部分的放大器电路称为单调谐器放大器电路。

构造

一个简单的晶体管放大器电路由其集电极负载中的并联调谐电路组成，构成单调谐放大器电路。调谐电路的电容和电感值经过选择，使其谐振频率等于要放大的频率。

以下电路图显示了单调谐放大器电路。

输出可以从耦合电容器 C_C（如上所示）或从位于 L 处的次级绕组获得。

操作

需要放大的高频信号施加在放大器的输入端。通过改变调谐电路中电容器 C 的电容值，使并联调谐电路的谐振频率等于施加的信号的频率。

在此阶段，调谐电路对信号频率提供高阻抗，这有助于在调谐电路上提供高输出。由于高阻抗仅针对调谐频率提供，因此调谐电路会拒绝所有阻抗较低的其他频率。因此，调谐放大器会选择并放大所需的频率信号。

频率响应

当电路具有高 Q 值时，并联谐振发生在谐振频率 f_r。谐振频率 f_r 由以下公式给出

$$f_r = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}}$$

下图显示了单个调谐放大器电路的频率响应。

在谐振频率 f_r 下，并联调谐电路的阻抗非常高，并且是纯电阻性的。因此，当电路调谐到谐振频率时，R_L 两端的电压最大。因此，电压增益在谐振频率处最大，并在谐振频率以上和以下下降。Q 值越高，曲线越窄。

双调谐放大器

在放大器电路集电极处具有双调谐器部分的放大器电路称为双调谐放大器电路。

构造

通过查看下图可以了解双调谐放大器的构造。该电路由放大器集电极部分的两个调谐电路 L₁C₁ 和 L₂C₂ 组成。调谐电路 L₁C₁ 输出端的信号通过互耦方法耦合至另一调谐电路 L₂C₂。其余电路细节与单调谐放大器电路相同，如以下电路图所示。

操作

需要放大的高频信号被提供给放大器的输入端。调谐电路 L₁C₁ 调谐至输入信号频率。在此条件下，调谐电路对信号频率提供高电抗。因此，调谐电路 L₁C₁ 的输出端会出现较大的输出，然后通过互感耦合到另一调谐电路 L₂C₂。这些双调谐电路广泛用于耦合各种无线电和电视接收器电路。

双调谐放大器的频率响应

双调谐放大器具有耦合的特殊功能，这对于确定放大器的频率响应非常重要。两个调谐电路之间的互感量表示耦合度，从而决定电路的频率响应。

为了了解互感特性，让我们了解一下基本原理。

互感

由于载流线圈在其周围会产生一些磁场，如果将另一个线圈靠近该线圈，使其处于初级线圈的磁通量区域，则变化的磁通量会在第二个线圈中感应出 EMF。如果将第一个线圈称为初级线圈，则第二个线圈可以称为次级线圈。

当由于初级线圈的磁场变化而在次级线圈中感应出 EMF 时，这种现象称为互感。

下图对此进行了说明。

图中的电流i_s表示源电流，而i_ind表示感应电流。磁通量表示在线圈周围产生的磁通量。这也扩散到次级线圈。

施加电压后，电流i_s流动并产生磁通量。当电流变化时，磁通量也会变化，由于互感特性，在次级线圈中产生i_ind。

耦合

互感耦合的概念如下图所示。

当线圈间隔开时，初级线圈 L₁ 的磁通量不会与次级线圈 L₂ 相连接。在这种情况下，线圈被称为松耦合。在这种情况下，从次级线圈反射的电阻很小，谐振曲线会很陡峭，电路 Q 值较高，如下图所示。

相反，当初级线圈和次级线圈靠得很近时，它们具有紧耦合。在这种情况下，反射电阻会很大，电路 Q 值较低。获得两个增益最大值位置，一个在谐振频率上方，另一个在谐振频率下方。

双调谐电路的带宽

上图清楚地表明，带宽随着耦合程度的增加而增加。双调谐电路的决定因素不是 Q，而是耦合。

我们知道，对于给定频率，耦合越紧密，带宽就越大。

带宽公式如下

$$BW_{dt} = k f_r$$

其中 BW_dt = 双调谐电路带宽，K = 耦合系数，f_r = 谐振频率。

我们希望您现在已经获得了有关调谐放大器功能的足够知识。在下一章中，我们将学习反馈放大器。