CN202068383U - 一种信号放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号放大器，包括：放大电路，还包括第一调谐电路和第一输入滤波器件，第一输入滤波器件的一端与第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，第一调谐电路还与放大电路连接。本实用新型通过调谐电路改变输入信号中特定频率部分的放大倍数，从而实现对输入信号的有用部分进行放大，无用部分不进行放大，提供一种插损小、噪声系数低、频率选择范围广、灵活性强且针对性强的低噪声放大器。

Description

一种信号放大器

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号放大器。

背景技术

信号放大器是信号处理中的关键部分，其作用是在众多信号中提取出我们所需要的有用信号，滤除掉其他的无用信号，并将提取出的有用信号放大，以供后端使用。

现有的信号放大电路都是对固定频率范围内的信号进行提取和放大，针对性并不强，这样就容易造成无用信号也一起被放大，以致影响后端的使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种信号放大器，避免对输入信号的无用频率部分进行放大。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种信号放大器，包括：放大电路，还包括第一调谐电路和第一输入滤波器件，第一输入滤波器件的一端与第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，第一调谐电路还与放大电路连接。

进一步地，第一调谐电路包括：调谐器件和隔直器件，调谐器件与隔直器件相连接，调谐器件还与放大电路连接。

进一步地，调谐器件为可变电容、可变电感或可变电阻。

进一步地，输入滤波器件为电感元件。

进一步地，还包括滤波器，该滤波器的输出端与放大电路的输入端连接。

进一步地，滤波器为包含并联带通滤波电路的滤波器，并联带通滤波电路上并联有第二调谐电路，该第二调谐电路还与第二输入滤波器件连接。

进一步地，滤波器为T型滤波器。

进一步地，一种信号放大器，包括：放大电路，还包括第一调谐电路、第一输入滤波器件和调整电压输出电路，第一输入滤波器件的一端与第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，调整电压输入端与调整电压输出电路连接，第一调谐电路还与放大电路连接。

进一步地，第一调谐电路包括：调谐器件和隔直器件，调谐器件与隔直器件相连接，调谐器件还与放大电路连接。

进一步地，还包括滤波器，该滤波器的输出端与放大电路的输入端连接，滤波器中包含并联带通滤波电路，并联带通滤波电路上并联有第二调谐电路，该第二调谐电路还与第二输入滤波器件连接。

综上所述，本实用新型通过调谐电路改变输入信号中特定频率部分的放大倍数，从而实现对输入信号的有用部分进行放大，无用部分不进行放大，提供一种插损小、噪声系数低、频率选择范围广、灵活性强且针对性强的低噪声放大器。

附图说明

图1为本实施方式的信号放大器的架构框图；

图2为本实施方式的信号放大器的具体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式的信号放大器包括放大电路、第一调谐电路和第一输入滤波器件，其中，第一调谐电路用来调整放大电路对输入信号不同频率部分的放大倍数，从而可以对输入信号的有用频率部分进行放大，无用频率部分则不进行放大，第一调谐电路分别与放大电路和第一输入滤波器件连接，第一输入滤波器件的一端与第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，第一输入滤波器件用来隔离输入信号与调整电压，避免输入信号从调整电压输出电路被短路。

第一调谐电路包括：调谐器件和隔直器件，调谐器件与隔直器件相连接，调谐器件的未与隔直器件连接的一端与放大电路相连接，隔直器件的未与调谐器件连接的一端与地线连接，第一输入滤波器件为电感元件，第一输入滤波器件连接到调谐器件与隔直器件的连接点。本实施方式可以通过改变调谐器件的容抗，使放大电路的选频网络谐振点改变，而改变放大电路对输入信号不同频率部分的增益。

本实施方式的信号放大器还包括滤波器，滤波器对输入信号进行滤波，提取出有用信号，滤除掉无用信号，滤波器可以是包含并联带通滤波电路的滤波器，如T型滤波器，在并联带通滤波电路上并联有第二调谐电路，该第二调谐电路还与第二输入滤波器件连接。第二调谐电路的电路结构与第一调谐滤波器相同，第二输入滤波器件连接到调谐器件与隔直器件的连接点。

本实施方式的信号放大器还可以包含调整电压输出电路，该调整电压输出电路与第一输入滤波器件的调整电压输入端连接，向调谐器件输出调整电压。调整电压输出电路可以按照预先设定的频率范围所对应电压值输出所需的调整电压；也可根据输出的反馈情况，运算分析后，再输出调整电压。调整电压输出电路可以采用任何能够输出本实施方式所需电压的已知电路。

如图2所示，本实施方式的信号放大器中的滤波器，可采用T型滤波器，T型滤波器中包含L1和C1构成的第一串联型带通滤波器，L2和C6构成的并联带通滤波器，并联带通滤波器上并联有C2和VD2串联构成的第二调谐电路，C2和VD2的串联点上连接有作为第二输入滤波器的L3，T型滤波器中还包含L4和C3构成的第二串联型带通滤波器；第一串联型带通滤波器的一端为信号放大器的信号输入端，另一端连接并联型带通滤波器的一端，同时也与第二串联型带通滤波器的一端相连，并联型带通滤波器的另一端接地，第二串联型带通滤波器的另一端连接放大电路的输入端。

放大电路的一端与T型滤波器的第二串联型带通滤波器的输出端连接，另一端为信号放大器的输出端，其中，R1、R2、R3和R4为放大电路的直流偏置电阻，为其提供直流通路，C5为输出的隔直电容，C4与变容二极管VD2串接作为第一调谐电路，C4的未与VD2连接的一端与三极管VT1的发射极连接，VD2的未与C4连接的一端接地，为放大电路提供具有选频功能的交流通路。作为第一输入滤波器件的L5的一端与VD2和C4的串联点连接，另一端作为调整电压输入端。

第一输入滤波器件L5和第二输入滤波器件L3分别是变容二极管VD2和VD1的调整电压Vin2和Vin1的滤波电感；Vin1和Vin2由调整电压输出电路针对需要放大的频率范围提供对应的调整电压，以达到选频放大的目的。

请再次参考图2，T型滤波器中，L1和C1串联构成了对输入信号进行第一级滤波的第一串联带通滤波器。第一串联带通滤波器的谐振点可以采用用以下公式得出：f＝1/2∏√(L1*C1)。

C2和VD1串联后与并联带通滤波器并联的电路中，VD1为变容二极管，可以通过Vin1的升高，来减小VD1的电容值，也可降低Vin1，来增加VD1的电容值，从而调节并联带通滤波器的通带中心频率，以滤除无用信号或噪声，得到有用的信号。并联带通滤波器的谐振点可以用以下公式得出：f＝1/2∏√{L2*C6//[VD1*C2/(VD1+C2)]}，其中，VD1表示变容二极管的电容，调节Vin1就可以调整VD1的电容值，从而得到所需要谐振频率f的带通滤波器。

L4和C3串联构成T型滤波器的最后一级，第二串联带通滤波器，第二串联带通滤波器的谐振点可以采用用以下公式得出：f＝1/2∏√(L4*C3)。

放大电路部分可以通过改变Vin2，调节交流通路中的变容二极管VD2，从而改变交流通路中的选频电容，使得放大电路只对所选择频率范围内的信号进行放大。增加选频变容二极管后的放大增益可以用如下公式给出：

电压增益：Au＝-β(R2//RL)/[rbe+(1+β)Rx]；

交流输入电阻：rbe＝rbb+(1+β)*26/Ie；

发射极选频网络阻抗： $\mathrm{Rx}=\frac{1}{{\mathrm{j\ωC}}_4*\mathrm{VD}2/(C_1+\mathrm{VD}2)}//R3;$

其中，RL为放大器输出的负载；rbb为放大器的基区体电阻，为常数；β为放大电路的电流放大倍数，为常数；Ie为放大电路的静态工作点电流，由公式可见，当改变Vin2时，VD1的电容随之改变，导致Rx改变，由于Rx改变，会导致电压增益改变，从而改变了放大器对不同频率信号的增益，以达到对不同信号选频放大的目的。

综上所述，调整电压Vin1和Vin2，调整T型滤波器的通频带和放大电路的交流选频电容到有用信号的频带范围，输入信号经过T型滤波器的滤波后，进入放大电路的输入端，经过放大后输出有用信号。调整电压输出电路还可以根据信号放大器反馈输出信号，对Vin1和Vin2进行进一步调节，以得到更干净的被放大有用信号。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号放大器，包括：放大电路，其特征在于，还包括第一调谐电路和第一输入滤波器件，所述第一输入滤波器件的一端与所述第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，所述第一调谐电路还与所述放大电路连接。

2.如权利要求1所述的信号放大器，其特征在于，所述第一调谐电路包括：调谐器件和隔直器件，所述调谐器件与隔直器件相连接，所述调谐器件还与所述放大电路连接。

3.如权利要求2所述的信号放大器，其特征在于，所述调谐器件为可变电容、可变电感或可变电阻。

4.如权利要求1所述的信号放大器，其特征在于，所述输入滤波器件为电感元件。

5.如权利要求1所述的信号放大器，其特征在于，还包括滤波器，该滤波器的输出端与所述放大电路的输入端连接。

6.如权利要求5所述的信号放大器，其特征在于，所述滤波器为包含并联带通滤波电路的滤波器，所述并联带通滤波电路上并联有第二调谐电路，该第二调谐电路还与第二输入滤波器件连接。

7.如权利要求6所述的信号放大器，其特征在于，所述滤波器为T型滤波器。

8.一种信号放大器，包括：放大电路，其特征在于，还包括第一调谐电路、第一输入滤波器件和调整电压输出电路，所述第一输入滤波器件的一端与所述第一调谐电路连接，另一端为调整电压输入端，所述调整电压输入端与所述调整电压输出电路连接，所述第一调谐电路还与所述放大电路连接。

9.如权利要求8所述的信号放大器，其特征在于，所述第一调谐电路包括：调谐器件和隔直器件，所述调谐器件与隔直器件相连接，所述调谐器件还与所述放大电路连接。

10.如权利要求9所述的信号放大器，其特征在于，还包括滤波器，该滤波器的输出端与所述放大电路的输入端连接，所述滤波器中包含并联带通滤波电路，所述并联带通滤波电路上并联有第二调谐电路，该第二调谐电路还与第二输入滤波器件连接。

Images