输入回路设计目标---取得最小杂讯匹配 图10所示输入电路部份为阻抗变换方式,针对输入信号源阻抗50Ω的情况,通过电路转换与FET的输入阻抗取得阻抗匹配。 但要注意到的是:一提到阻抗匹配,很多人都以为是电路增益最大时其匹配状态也最好,这是错误的。在图11所示的高频放大电路中,为了取得最大增益,所做的阻抗匹配,此称为功率匹配(Power Matchlng )。在功率匹配的状态下,S/N会下降,NF会恶化。 |
图10 高频放大器输入部的设计
(在输入部的设计要考虑到杂讯匹配,使杂讯减至最低。并且从所需要的频带宽决定QL) |
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图11 功率匹配与杂讯匹配
(在功率匹配情况下,可以取得最大功率增益,也即是一般所称的阻抗匹配。杂讯匹配可以使FET内部所发生的杂讯为最小。) |
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通过上面的分析可以知道,在高频小信号号放大器中,与其要取得最大增益,不如取NF最佳点,也即是要得到杂讯匹配状态。2SK241的杂讯匹配条件为从FET所望进去的信号源阻抗为800Ω。; 根据此一条件,可以求得输入部的数值如下。 频带宽:BW=88MHz-78MHz=10MHz 中心频点:fo=83MHz 选择性:QL=fo/BW=83M/10M=8.3 假设R2=800Ω,则 XL1=XC1=R2/QL=800/8.3=96.4Ω 因C=1/2( foXC1)=1/2 x83x106x96.4=20.0PF 故,C1用30pF的半可变电容器 L1=XL1/2 fo=96.4/2 x83x106=0.18µH 因L1值很小,可以使用空芯的线圈,此时的L1的求法可以使用图12所示的图表取得。由图12可以求出使用线径0.8mm的镀镍导线,内径11.4mm,卷绕4圈,拉长为7mm时,便可以得到0.18µH的电感量。 又,在L1上可以采用抽头方式,供阻抗匹配。 因R1/R2=(N1/N2)2,故由50/800=(N1/4)2得N1=1,也即是,抽头取自接地端算起第1圈。 |
圃12 线圈的形状与算法(根据空芯线圈的电感量,由此一图表查出其形状。线圈及电感量虽也可以利用计算方法求得,但使用此—图表较为方便) |
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放大部分设计---使用零偏压 此处使用的FET 2SK241可以根据其饱和源极电流IDSS(VGS=0V时的源极电流)而分类为O(1.5~3.5mA)、Y(3.0~7.0mA)、GR(6.0~14mA)3类。 在特性图的指标方面,图13所示的为顺向转移导纳(admittance) yfs,代表△ID/△VGS,与电路制作时的增益目标值有关。 由特性图可以看出,在IDSS=10mA时 |