一種信號放大器的製作方法

2023-06-29 04:32:11

專利名稱：一種信號放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及信號處理技術領域，尤其涉及一種信號放大器。
背景技術：
信號放大器是信號處理中的關鍵部分，其作用是在眾多信號中提取出我們所需要的有用信號，濾除掉其他的無用信號，並將提取出的有用信號放大，以供後端使用。現有的信號放大電路都是對固定頻率範圍內的信號進行提取和放大，針對性並不強，這樣就容易造成無用信號也一起被放大，以致影響後端的使用。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種信號放大器，避免對輸入信號的無用頻率部分進行放大。為解決上述技術問題，本實用新型的一種信號放大器，包括放大電路，還包括第一調諧電路和第一輸入濾波器件，第一輸入濾波器件的一端與第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，第一調諧電路還與放大電路連接。進一步地，第一調諧電路包括調諧器件和隔直器件，調諧器件與隔直器件相連接，調諧器件還與放大電路連接。進一步地，調諧器件為可變電容、可變電感或可變電阻。進一步地，輸入濾波器件為電感元件。進一步地，還包括濾波器，該濾波器的輸出端與放大電路的輸入端連接。進一步地，濾波器為包含並聯帶通濾波電路的濾波器，並聯帶通濾波電路上並聯有第二調諧電路，該第二調諧電路還與第二輸入濾波器件連接。進一步地，濾波器為T型濾波器。進一步地，一種信號放大器，包括放大電路，還包括第一調諧電路、第一輸入濾波器件和調整電壓輸出電路，第一輸入濾波器件的一端與第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，調整電壓輸入端與調整電壓輸出電路連接，第一調諧電路還與放大電路連接。進一步地，第一調諧電路包括調諧器件和隔直器件，調諧器件與隔直器件相連接，調諧器件還與放大電路連接。進一步地，還包括濾波器，該濾波器的輸出端與放大電路的輸入端連接，濾波器中包含並聯帶通濾波電路，並聯帶通濾波電路上並聯有第二調諧電路，該第二調諧電路還與第二輸入濾波器件連接。綜上所述，本實用新型通過調諧電路改變輸入信號中特定頻率部分的放大倍數， 從而實現對輸入信號的有用部分進行放大，無用部分不進行放大，提供一種插損小、噪聲係數低、頻率選擇範圍廣、靈活性強且針對性強的低噪聲放大器。

[0016]圖1為本實施方式的信號放大器的架構框圖；圖2為本實施方式的信號放大器的具體結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施方式的信號放大器包括放大電路、第一調諧電路和第一輸入濾波器件，其中，第一調諧電路用來調整放大電路對輸入信號不同頻率部分的放大倍數，從而可以對輸入信號的有用頻率部分進行放大，無用頻率部分則不進行放大，第一調諧電路分別與放大電路和第一輸入濾波器件連接，第一輸入濾波器件的一端與第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，第一輸入濾波器件用來隔離輸入信號與調整電壓，避免輸入信號從調整電壓輸出電路被短路。第一調諧電路包括調諧器件和隔直器件，調諧器件與隔直器件相連接，調諧器件的未與隔直器件連接的一端與放大電路相連接，隔直器件的未與調諧器件連接的一端與地線連接，第一輸入濾波器件為電感元件，第一輸入濾波器件連接到調諧器件與隔直器件的連接點。本實施方式可以通過改變調諧器件的容抗，使放大電路的選頻網絡諧振點改變，而改變放大電路對輸入信號不同頻率部分的增益。本實施方式的信號放大器還包括濾波器，濾波器對輸入信號進行濾波，提取出有用信號，濾除掉無用信號，濾波器可以是包含並聯帶通濾波電路的濾波器，如T型濾波器， 在並聯帶通濾波電路上並聯有第二調諧電路，該第二調諧電路還與第二輸入濾波器件連接。第二調諧電路的電路結構與第一調諧濾波器相同，第二輸入濾波器件連接到調諧器件與隔直器件的連接點。本實施方式的信號放大器還可以包含調整電壓輸出電路，該調整電壓輸出電路與第一輸入濾波器件的調整電壓輸入端連接，向調諧器件輸出調整電壓。調整電壓輸出電路可以按照預先設定的頻率範圍所對應電壓值輸出所需的調整電壓；也可根據輸出的反饋情況，運算分析後，再輸出調整電壓。調整電壓輸出電路可以採用任何能夠輸出本實施方式所需電壓的已知電路。如圖2所示，本實施方式的信號放大器中的濾波器，可採用T型濾波器，T型濾波器中包含Ll和Cl構成的第一串聯型帶通濾波器，L2和C6構成的並聯帶通濾波器，並聯帶通濾波器上並聯有C2和VD2串聯構成的第二調諧電路，C2和VD2的串聯點上連接有作為第二輸入濾波器的L3，T型濾波器中還包含L4和C3構成的第二串聯型帶通濾波器；第一串聯型帶通濾波器的一端為信號放大器的信號輸入端，另一端連接並聯型帶通濾波器的一端，同時也與第二串聯型帶通濾波器的一端相連，並聯型帶通濾波器的另一端接地，第二串聯型帶通濾波器的另一端連接放大電路的輸入端。放大電路的一端與T型濾波器的第二串聯型帶通濾波器的輸出端連接，另一端為信號放大器的輸出端，其中，RU R2、R3和R4為放大電路的直流偏置電阻，為其提供直流通路，C5為輸出的隔直電容，C4與變容二極體VD2串接作為第一調諧電路，C4的未與VD2連接的一端與三極體VTl的發射極連接，VD2的未與C4連接的一端接地，為放大電路提供具有選頻功能的交流通路。作為第一輸入濾波器件的L5的一端與VD2和C4的串聯點連接， 另一端作為調整電壓輸入端。第一輸入濾波器件L5和第二輸入濾波器件L3分別是變容二極體VD2和VDl的調整電壓Vin2和Vinl的濾波電感；Vinl和Vin2由調整電壓輸出電路針對需要放大的頻率範圍提供對應的調整電壓，以達到選頻放大的目的。請再次參考圖2，T型濾波器中，Ll和Cl串聯構成了對輸入信號進行第一級濾波的第一串聯帶通濾波器。第一串聯帶通濾波器的諧振點可以採用用以下公式得出f = 1/2 Π V (L1*C1)。C2和VDl串聯後與並聯帶通濾波器並聯的電路中，VDl為變容二極體，可以通過 Vinl的升高，來減小VDl的電容值，也可降低Vinl，來增加VDl的電容值，從而調節並聯帶通濾波器的通帶中心頻率，以濾除無用信號或噪聲，得到有用的信號。並聯帶通濾波器的諧振點可以用以下公式得出:f = 1/2 Π V {L2*C6//[VD1*C2/(VD1+C2)]}，其中，VDl表示變容二極體的電容，調節Vinl就可以調整VDl的電容值，從而得到所需要諧振頻率f的帶通濾波器。L4和C3串聯構成T型濾波器的最後一級，第二串聯帶通濾波器，第二串聯帶通濾波器的諧振點可以採用用以下公式得出f = 1/2 Π V (L4*C3)。放大電路部分可以通過改變Vin2，調節交流通路中的變容二極體VD2，從而改變交流通路中的選頻電容，使得放大電路只對所選擇頻率範圍內的信號進行放大。增加選頻變容二極體後的放大增益可以用如下公式給出電壓增益=Au= -β (R2//RL)/[rbe+(l+ β)Rx]；交流輸入電阻:rbe= rbb+(1+β ) *26/Ie ；腿及選頻網絡阻抗其中，RL為放大器輸出的負載；rbb為放大器的基區體電阻，為常數；β為放大電路的電流放大倍數，為常數；Ie為放大電路的靜態工作點電流，由公式可見，當改變Vin2 時，VDl的電容隨之改變，導致Rx改變，由於Rx改變，會導致電壓增益改變，從而改變了放大器對不同頻率信號的增益，以達到對不同信號選頻放大的目的。綜上所述，調整電壓Vinl和Vin2，調整T型濾波器的通頻帶和放大電路的交流選頻電容到有用信號的頻帶範圍，輸入信號經過T型濾波器的濾波後，進入放大電路的輸入端，經過放大後輸出有用信號。調整電壓輸出電路還可以根據信號放大器反饋輸出信號，對 Vinl和Vin2進行進一步調節，以得到更乾淨的被放大有用信號。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求1.一種信號放大器，包括放大電路，其特徵在於，還包括第一調諧電路和第一輸入濾波器件，所述第一輸入濾波器件的一端與所述第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，所述第一調諧電路還與所述放大電路連接。
2.如權利要求1所述的信號放大器，其特徵在於，所述第一調諧電路包括調諧器件和隔直器件，所述調諧器件與隔直器件相連接，所述調諧器件還與所述放大電路連接。
3.如權利要求2所述的信號放大器，其特徵在於，所述調諧器件為可變電容、可變電感或可變電阻。
4.如權利要求1所述的信號放大器，其特徵在於，所述輸入濾波器件為電感元件。
5.如權利要求1所述的信號放大器，其特徵在於，還包括濾波器，該濾波器的輸出端與所述放大電路的輸入端連接。
6.如權利要求5所述的信號放大器，其特徵在於，所述濾波器為包含並聯帶通濾波電路的濾波器，所述並聯帶通濾波電路上並聯有第二調諧電路，該第二調諧電路還與第二輸入濾波器件連接。
7.如權利要求6所述的信號放大器，其特徵在於，所述濾波器為T型濾波器。
8.一種信號放大器，包括放大電路，其特徵在於，還包括第一調諧電路、第一輸入濾波器件和調整電壓輸出電路，所述第一輸入濾波器件的一端與所述第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，所述調整電壓輸入端與所述調整電壓輸出電路連接，所述第一調諧電路還與所述放大電路連接。
9.如權利要求8所述的信號放大器，其特徵在於，所述第一調諧電路包括調諧器件和隔直器件，所述調諧器件與隔直器件相連接，所述調諧器件還與所述放大電路連接。
10.如權利要求9所述的信號放大器，其特徵在於，還包括濾波器，該濾波器的輸出端與所述放大電路的輸入端連接，所述濾波器中包含並聯帶通濾波電路，所述並聯帶通濾波電路上並聯有第二調諧電路，該第二調諧電路還與第二輸入濾波器件連接。
專利摘要本實用新型公開了一種信號放大器，包括放大電路，還包括第一調諧電路和第一輸入濾波器件，第一輸入濾波器件的一端與第一調諧電路連接，另一端為調整電壓輸入端，第一調諧電路還與放大電路連接。本實用新型通過調諧電路改變輸入信號中特定頻率部分的放大倍數，從而實現對輸入信號的有用部分進行放大，無用部分不進行放大，提供一種插損小、噪聲係數低、頻率選擇範圍廣、靈活性強且針對性強的低噪聲放大器。
文檔編號H03G5/24GK202068383SQ20112003721
公開日2011年12月7日 申請日期2011年2月12日 優先權日2011年2月12日
發明者王秋 申請人:中興通訊股份有限公司