LC谐振放大器的设计

摘要：介绍了基于采用分立元件设计的LC谐振放大器的设计方案与实现电路，可用于通信接收机的前端电路，主要由衰减器、谐振放大器、AGC电路以及电源电路四部分组成。通过合理分配各级增益和多种措施提高抗干扰性，抑制噪声，具有中心频率容易调整、稳定性高的特点。电路经实际电路测试表明具有低功耗、高增益和较好的选择性。
关键词：谐振放大器；选频；自激；AGC电路

小信号调谐放大器是高频电子线路中的基本单元电路，主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
1)高频小功率晶体管与LC并联谐振回路
高频小信号放大电路中采用的高频小功率晶体管与常用电路低频小功率晶体管的主要区别是工作截止频率不同。低频晶体管只能工作在3 MHz以下的频率，而高频晶体管可以工作在几十到几百兆赫兹，甚至可达几千兆赫兹的频率上，其噪声系数为几个分贝。高频小功率晶体管与低频小功率晶体管都是工作在甲类工作状态，起电流放大作用。
在接收机的各级高频小信号放大器中，利用LC并联谐振回路的选频作用，对谐振点频率的电流信号呈现较大的阻抗，而且是纯电阻性的，将电流信号转换成电压信号输出，而对失谐点频率的电流信号呈现很小的阻抗，抑制失谐点频率电流信号的输出，起到选择出所需接收的信号，抑制无用的信号和干扰的目的。
2)小信号谐振放大器的分类
按调谐回路划分：单调谐回路放大器、双调谐回路放大器和参差调谐回路放大器。
按所用器件划分：晶体管放大器、场效应管放大器和集成电路放大器。
按器件连接方式划分：共基、共射与共集电极放大器或共源、共漏与共栅极放大器。

1 总体方案设计
图1为高频小信号放大电路的总体设计框图。

1)衰减器：
分立元件白搭的衰减器。
例如π型和T型网络，精度不高，但衰减效果不错，性价比高。
2)谐振放大电路：
方案一：单调谐回路放大器。结构简单，调试方便，但矩形系数大，选择性较差。
方案二：双调谐回路放大器。选择性好，频带较宽，有效解决单调谐回路谐振放大器的增益与通频带之间的矛盾，但调试复杂。
据题目要求增益很高，综上所述，选择方案一。
3)稳压电源：
现成的直流稳压源，稳定性好，短路保护过流保护措施完善。
A是5 mV的正弦波信号输入，产生于高频信号发生器，5mV的信号经过40dB的衰减器之后进入谐振放大器，最后输出信号Vo在1V以上。

2 单元模块设计
2．1 40dB衰减器设计
衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。
衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。无源衰减网络有T型网络图2(a)和π型网络图2(b)。

系统的要求特性阻抗为50 Ω，运用简单的衰减器计算器很容易得到参数，设计一个π型网络。