[科普中国]-高频小信号放大器

概述

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。

工作原理在无线通信系统中，经过较长距离进行的传输通信，信号会遭遇干扰和减弱，信号到达接收设备时已经成为了很微弱的高频信号，信号被处理之前，必须要进行干扰限制和放大调制。这时候高频小信号放大器就发挥了作用。 ’

通过研究可以准确的知道高频小信号放大器的谐振实际的线路图。根据线路图可以看出，高频小号放大器使用了抽头谐振的负载回路，针对信号频率特有的谐振，成功的完成了滤波选频功能以及匹配阻抗。因为高频小信号的输入，放大器的工作状态属于A类1。

组成高频小信号放大器主要由3部分组成。

通过无线电接收到的信号包含了有用信号、信号干扰和噪音，输入电路的功能是筛选出有用的信号，过滤出噪音和干扰，除此之外，为了能够达到匹配噪音．变换阻抗也要充分实现。放大电路的功能是在最小的状况下尽量放大噪音，要有足够宽的直线领域。输出电路的功能是选频的实现和匹配阻抗．依据这些部分的要求对电路实行设计1。

特点（1）比较高的频率

通常情况下中心频率在几百千赫兹到兆赫之间，宽带频度在几千赫兹到几十兆赫之间，因此—定选择使用网络选频。

（2）线性工作范围

因为高频小信号放大器比较小，因此会处于线性的工作范围之内，也就是处于放大线形的工作状态中。

（3）负载回路是谐振回路

高频小信号放大器使用的负载是谐振回路，就是信号接近谐振频率时会产生很大的增益，信号远离谐振频率时增益也会迅速降低，这样就产生了放大选频的作用1。

设计要求无线接收机的通信系统中的重要组成部分是高频小信号放大器，它的位置是在接收机的最前面，整体接收机的信号传输质量的好坏会直接受到其功能的影响。对于高频小信号放大器的具体要求如下：

(1)要有足够的G功率增益。

(2)只能是需要的频带进行通过．因此要有一定的BW通频带。

(3)要有很好的选择性。

(4)放大器产生的噪音要足够小。

(5)要求稳定的工作2。

分立元件可以组成高频小信号放大器，也可以使用集成电路，高频小信号放大器使用分立元件时，可以有很高的晶体管单个工作效率，线路的要求相对来说简单些，是应用最广泛的高频小信号放大器。根据现有的设计方案，运算过程非常复杂和繁琐，确定部分放大电器的匹配输入、输出电阻要使用作图的办法，只有结束了硬件设计才能进行指标的测定，设计电路的可靠性能在整体设计环节是报难获得保证的1。

主要质量指标（1）增益3

（2）通频带

（3）选择性

（4）工作稳定性

（5）噪声系数

与高频功率放大器的不同点根据信号输人的特征观察，高频小信号放大器进行输入的属于小信号。

原因是它的工作部分是位于无线通信系统的接受机器位置，因此通过天线进行接收的是极为微弱的信号，因为是小信号，就认为高频小信号放大器的工作范围是线性晶体管之中。这样线性元件也可以包含晶体管．还可以把它作为四端有源线性网络进行分析。

高频功率放大器是在通信无线系统中的发射机部分工作，最主要的功能就是将高频信号尽可能的放大，最终目的是输出高效大功率振荡器在发射机中产生的信号很微小，要想获得较大的功率必须要使用功率多级放大器来实现，经过天线来辐射出去。其主要的输入信号是大信号，通常都是在0.5V之上，有时还会在1-2V之间，更大的情况也合出现，最后得出结论高频率放大器的工作范围是非线性的晶体管，只可以在这些类似的条件中才可以实行研究分析。

高频小信号放大器和高频功率放大器被广泛的用于通信电子系统之中。通过两者之间的分析比较，更加清晰的认识别高频小信号放大器的适用范围以及使用特点。尤其是交接收机的设备中，通过天线上面感应到的信号一般情况下是很微弱的，通常处于微伏级别，为了能够输出传输的信号，就要放大信号，这时就要使用高频小信号放大器来进行这样的工作1。