单调谐回路谐振放大器原理与参数分析
单调谐回路谐振放大器原理与参数分析
单调谐回路谐振放大器是电子工程领域中一种重要的放大器类型，主要用于信号的放大和调谐。本文将详细介绍其工作原理和相关参数分析。
下图为单调谐谐振放大器的原理性电路，略去了实际电路中所必加的附属电路(例如偏置电路)等。
LC回路：其构成了集电极的负载电路，用于调谐放大器的中心频率。LC回路与本级回路的连接采用抽头形式(自耦变压器形式)，与下级负载连接采用变压器耦合。
这种自耦变压器-变压器耦合的形式可以减弱本级输出导纳。。与下级晶体管输入导纳。。对LC回路的影响。
负载YL：代表负载导纳，即下一级晶体管的输入导纳。由y参数等效电路可知：公式
。因此我们可以将输入导纳等效为电导与电容并联形式。
对于小信号放大器，由于信号小，可以认为它工作在晶体管(或场效应管)的线性范围内。这就允许把晶体管看做线性元件，将上图电路用y参数等效电路来表示：
上图中Gp表示LC回路本身的损耗；
重点关注集电极部分的y参数等效，故略去基极y参数等效电路，同时将受控源看作独立源(并且改变参考方向)。
同时由y参数等效电路可知：
。因此我们也可以将输出导纳等效为电导与电容并联形式，得如下电路：
由此我们便得到了单调谐回路谐振放大器的y参数等效电路，下面来分析一些参数。
电压增益
我们知道在y参数等效电路下的放大器电压增益为：
其中，
为晶体管在输入端1、2两点之间看来的负载导纳(如上图黑框中的部分)。
为了计算方便，将上图电路折算(折合)到LC回路两端，得到如下电路：
图中
，
，
，
，
，
对于从1、2端看进去的等效导纳，此时1、2端也已经被折合（1、2端由低抽头变为高抽头）。故从新的1、2端看进去的等效导纳为原来1、2端看进去的
倍。将新的1、2端看进去的等效导纳记作
，且
上述折合电路可再进一步化简为以下电路：
对于电压增益：
又
，
得：
将
记作
可得：
其中：
但实际的电压增益应该为：
在谐振点时，
，即
为了获取最大功率增益，应适当选取P1和P2的值，使负载导纳Y1能与输出导纳相匹配。匹配条件为：
注：通过第二个式子求出P1和P2带入原式可得最后一式。
功率增益
在非谐振点的功率增益很复杂，一般用处不大。因此只讨论谐振时的功率增益。
谐振时功率增益为：
其中，gi1为本级放大器的输入端电导；gi2为下一级晶体管的输入端电导。
若采用相同的晶体管，则有gi1=gi2，得：
在忽略回路损耗Gp后，由最大电压增益得：