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第二章 高频放大器设计与制作
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| 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） |
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 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C3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C1与C2，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C1，C2，C3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C1，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) |
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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0dBµ。
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) |
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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C2C3，使之与75Ω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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