調諧放大器的型別

調諧放大器主要有兩種型別：

單調諧放大器

在放大器電路的集電極處只有一個調諧單元的放大器電路稱為單調諧放大器電路。

一個簡單的電晶體放大器電路，在其集電極負載中包含一個並聯調諧電路，構成一個單調諧放大器電路。調諧電路的電容和電感值的選擇使其諧振頻率等於待放大的頻率。

下圖顯示了一個單調諧放大器電路。

輸出可以從上圖所示的耦合電容C_C獲得，也可以從L處放置的副繞組獲得。

必須放大的高頻訊號施加到放大器的輸入端。透過改變調諧電路中電容C的電容值，使並聯調諧電路的諧振頻率等於施加訊號的頻率。

在此階段，調諧電路對訊號頻率提供高阻抗，這有助於在調諧電路兩端提供高輸出。由於只有調諧頻率才提供高阻抗，因此所有其他獲得較低阻抗的頻率都被調諧電路抑制。因此，調諧放大器選擇並放大所需的頻率訊號。

當電路具有高Q值時，在諧振頻率f_r處發生並聯諧振。諧振頻率f_r由下式給出：

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

下圖顯示了單調諧放大器電路的頻率響應。

在諧振頻率f_r處，並聯調諧電路的阻抗非常高且純電阻性。因此，當電路調諧到諧振頻率時，R_L兩端的電壓最大。因此，電壓增益在諧振頻率處最大，在其上方和下方下降。Q值越高，曲線越窄。

在放大器電路的集電極處有兩個調諧單元的放大器電路稱為雙調諧放大器電路。

透過檢視下圖可以瞭解雙調諧放大器的構造。該電路在放大器的集電極部分包含兩個調諧電路L₁C₁和L₂C₂。調諧電路L₁C₁的輸出訊號透過互感耦合方法耦合到另一個調諧電路L₂C₂。其餘電路細節與下圖所示的單調諧放大器電路相同。

必須放大的高頻訊號施加到放大器的輸入端。調諧電路L₁C₁調諧到輸入訊號頻率。在這種情況下，調諧電路對訊號頻率提供高電抗。因此，在調諧電路L₁C₁的輸出端出現較大的輸出，然後透過互感耦合到另一個調諧電路L₂C₂。這些雙調諧電路廣泛用於耦合無線電和電視接收機的各種電路。

雙調諧放大器具有耦合的特殊特性，這在確定放大器的頻率響應方面非常重要。兩個調諧電路之間的互感量表示耦合程度，這決定了電路的頻率響應。

為了瞭解互感特性，讓我們瞭解一下基本原理。

由於載流線圈在其周圍產生一些磁場，如果將另一個線圈靠近該線圈，使其位於初級的磁通區域，則變化的磁通會在第二個線圈中感應出電動勢。如果第一個線圈稱為初級線圈，則第二個線圈可以稱為次級線圈。

當由於初級線圈的變化磁場在次級線圈中感應出電動勢時，這種現象稱為互感。

下圖對此進行了說明。

圖中電流i_s表示源電流，而i_ind表示感應電流。磁通量表示線圈周圍產生的磁通量。它也傳播到次級線圈。

施加電壓後，電流i_s流動併產生磁通量。當電流變化時，磁通量發生變化，由於互感特性，在次級線圈中產生i_ind。

在互感概念下，耦合將如下圖所示。

當線圈分開時，初級線圈L₁的磁通鏈不會與次級線圈L₂連線。在這種情況下，據說線圈具有鬆散耦合。在這種情況下，從次級線圈反射的電阻很小，諧振曲線很尖銳，電路Q值很高，如下圖所示。

相反，當初級和次級線圈靠近時，它們具有緊密耦合。在這種情況下，反射電阻會很大，電路Q值較低。獲得兩個增益最大值的位置，一個高於諧振頻率，另一個低於諧振頻率。

上圖清楚地表明，頻寬隨著耦合度的增加而增加。雙調諧電路中的決定因素不是Q值，而是耦合。

我們瞭解到，對於給定的頻率，耦合越緊密，頻寬越大。

頻寬的方程為：

$$BW_{dt} = k f_r$$

其中BW_dt = 雙調諧電路的頻寬，K = 耦合係數，f_r = 諧振頻率。

我們希望您現在已經對調諧放大器的功能有了足夠的瞭解。在下一章中，我們將學習反饋放大器。

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