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《高频电路设计与制作》第二章高频放大器设计与制作
2-2
使用
FET
(场效应管)高频放大器的设计
-
制作
(第四部分)
FM
调谐器用高频放大器的调整方法 功率增益与频率特性的测试
《高频电路设计与制作》章节目录
第一章高频电路基本常识
第二章高频放大器设计与制作
第三章高频振荡电路的设计与制作
第四章
PLL
数字锁相环电路设计与制作
第五章变频器电路设计与制作
第六章
FM
频率调制
/
解调电路的设计制作
第七章
AM
幅度调制
/
解调电路设计与制作
第八章实用高频电测仪表制作
回总目录页
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28
个制作总装效果
电路原理图
PCB墨稿
PROTEL
格式文件
器材供应
第二章
高频放大器设计与制作
2-1
高频信号放大器所应具备的特征
2-2
使用
FET
(场效应管)高频放大期的设计
-
制作
高频
---FM
广播频段用小信号放大器应具备的特征 定下设计方向
---
杂音要低
输入回路设计目标
---
最小杂音匹配 放大部分设计
---
使用零偏压 输出回路设计目标
---
输出负载转化为
50Ω
高频率印刷电路基板
PCB
设计时的要点
FM
调谐器用高频率放大器的调整方法 功率增益与频率特性的测试
2-3
使用
IC
的宽频带放大器的设计
-
制作
2-4
宽频带功率放大器的设计
-
制作
第二章 高频放大器设计与制作
2-2
使用
FET
(场效应管)高频放大期的设计
-
制作(第四部分)
FM
调谐器用高频放大器的调整方法
高频放大器的调整方法如图
21
所示。必备的测试器为标准信号产生器
(SSG
:
Standard Signal Generator)
与电场强度计。
如果测试仪器无法取得,也可以使用第
8
章介绍的简易型标准信号产生器
(
简易型
SSG)
,以及附有调谐电表的
FM
收音机。
为了防止在调整时受到外来电波与杂讯等的影响,可以如照片
1
所示,将高频小信号放大器置於由印刷电路板作成的隔离盒子内。
本制作需要调整的是半可变
(Triminer)
电容器
C1
,
C2
和
C3
。
首先,将
C
3的电容量旋置于
1
/
2
位置,
SSG
的频率设定为
83MHz
,输出强度+
20dBµ
,然後调整
C
1与
C
2,使电场强度指针摆振至最大。接着再调整
C3
,使电场强度计的摆振为最大。然后逐步将
SSG
的输出电平降低
0~10dBµ
后再对
C
1,
C
2,
C
3做
2—3
次的反覆调整。
通过以上调整,可以使本电路功率增益与
NF
调整到一个比较理想的指标。
图
21
利用
SSG
与场强计做为高频放大器的调整与测试
(
正确的调整与测试需要使用
SSG(
标准信号产生器
)
与电场强度计,所需要调整地方是修整用电容器
C
1,
C2
,
C3
共
3
处
)
制作完成的高频率放大器安装於隔离盒子内
(
为防止外来电波的可能影响,最好在隔离室内测试,也可以使用印刷电路基板作材料,除留出必要的调试孔外全屏蔽
)
图
22
所示的为使用简易型
SSG
与
FM
调谐器的调整方法。使用简易型
SSG
代用
SSG
,使用
FM
调谐器代用电场强度计。又,由於将放大器的输出直接连接在
FM
调谐器上,因此,需要使用
50Ω/300Ω
的阻抗变换器与衰减器。
如图所示,在放大器的输出端子连接
50Ω
的电阻,在
FM
调谐器的天线端子连接
300Ω
的电阻,以达到阻抗匹配。以此两个电阻做电磁结合,调整电阻的间隔,起到代用专门的衰减器
(ATT)
效果。
刚开始调整时,由於放大器的输出很小,调谐电表可能不会摆振,可以在两个电阻间用
2~5pF
的电容加以耦合。
至此调整告一段落,但为了使杂讯特性
NF
达到最佳点,有必要使用杂讯产生器
(Noise Generator)
再作进一步测试。此一杂讯发生器在第
8
章也有制作方面的介绍。
图
22
利用简易型
SSG
做为高频放大器的调整
功率增益舆频率特性的测试
有兴趣的话,现在不妨测试一下本高频小信号放大器的功率增益。
首先,将
SSG
的输出电平设定为
0dBµ
,直接连接电场强度计
(
也可以使用
FM
调谐器与阶段式衰减器
)
,调整电场强度计的增益(
GAIN)
旋钮,使电场强度计的衰减器也位于
0dB
µ
。
接着,如图
21
所示般连接,调整电场强度计的衰减器,使其成为
0dBµ
,此一衰减器当前值就是功率增益值。
为了确认电路再现性以排除偶然性,在此制作
2
套高频小信号放大器,
#1
套所测得的功率增益为
22dB(@83MHz)
,
#2
套所测得的功率增益为
25 dB
。
利用图
21
的连接,改变频率,分别求出各频率的功率增益值,以观察其频率特征响应。
此次所测得的结果如图
23
所示,按比中心频率
83MHz
时功率增益值下降
3dB
的
2
个点间的频率差,称为频带响应带宽
BW
。由测试结果可以看出
#1
套的
BW
为
5
.
5MHz
,
#2
套的
BW
为
4
.
0MHz
。
图
23
制作好的高频放大器其功率增益与频率特性
(
根据设计要求,功率增益到达
20dB
以上的频带宽为
5MHz
左右,在
FM
的广播频带
76~90MHz
边缘,其功率增益仍大于
10dB)
输入回路与输出回路的频带宽分别设计为
10MHz
。由于整个电路共有
LC
谐振回路,因此电路的整体选择性指标
Q
会增高,使频带宽
BW
变窄。
所制作的高频小信号放大器在
FM
广播频带的两端
76MHz
与
90MHz
,其功率增益约为
10dB
,可以含盖
FM
广播频带的全领域。可是,在针对特定
FM
广播电台接收的场合应用,最好将选择性Q设计为
20~40
左右,使频带宽变得较为狭窄些比较妥当。
又,市面上贩卖的
FM
天线或调谐器其特征阻抗多为
75Ω
,但仍可比照以上方法使用和测试。在这种情况下需要对电路进行必要的修改和调整:
输入回路:
R2
=
1200Ω
,
Q=12.4
输出回路:调整
C
2
C
3,使之与
75
Ω
阻抗匹配
另外,在本电路实际制作时,放大元件还可以使用
CaAs
型的
FET
,使杂讯指标进一步下降。
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6
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