电晕检测系统中低噪放大器的设计
如图4所示,由L1、 C3 、L2 、C5和L3 、C7、 L4、 C9分别构成四个调谐回路,其调谐点应该按如图5所示的分布才能组成225MHz至280MHz的带宽。因此可将四个调谐回路的谐振点分别设为:235MHz,247MHz,259MHz和271MHz,每个回路的带宽在20MHz至12MHz即可。
以上只是理论上的计算,但这些参数具体的大小是在实际电路制作时才能决定的。这是因为实际电路制作情况较为复杂,从其组成上看,本电路是由两个双调谐回路组成,不可避免的会有互感因素存在,当然还有PCB板布局布线时产生的分布电容和分布电感等方面的影响。此种方案,由于电路板的制作调试需要很长的时间,并且制作出的实际电路在实验时发现存在有一定的不稳定的因素,因此,此方案最终未能被采用。
2.3.2 第二种实现方案:集中滤波加多级宽带放大器方案
该方案中利用2SC3356晶体管构成的深度负反馈电路[7]具有工作稳定的特点,将其三级级联,构成多级宽带放大器。其输入端连接前述的输入回路,即构成了集中滤波加宽带放大器的电路,如图6所示。
由图6可知,由晶体管Q1、Q2、Q3为有源器件组成的宽带放大器是三个完全相同的基本单元,这里就只以Q1的单元为例进行阐述,其他都是相同的原理。
此电路是采用负反馈保持放大电路稳定性的,反馈网络由R1、R2和C2构成。其中,R2是用来设置晶体管的静态工作点,C2跨接在其两端,对高频交流信号可视为短路,因而在做交流分析时,可视R2和C2均处于短路状态,此时电阻R1即是跨接在晶体管Q1的基极和集电极间的反馈电阻,构成电压并联负反馈。电阻R3串联在晶体管的发射极,通过瞬时极性法可以判断R3在此形成的是电流串联负反馈。这样采用双管齐下的方式来构成闭环电路,从而可有效地防止放大电路的自激的产生,进一步增强了电路的稳定性。
由于本电路工作在220MHz至280MHz,故采用混合π形等效电路模型[10]来分析此电路的工作性能。其等效电路图如图7所示。
此简化等效电路的h混合参数表示为
(式12)中, Z0为输人、输出端的匹配阻抗, 本设计取50Ω。
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