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发表于 2020-3-8 09:39:09
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本帖最后由 longshort 于 2020-3-8 09:40 编辑
多级高放,估计老朋友还没转过弯来。论增益,一级高放足够足够了,超过一级的都不是为了增益。
假定一台无高放的外差机,前端调谐回路的品质因素约40~50,相对带宽在(2~2.5)%左右,对于中波1MHz频点大约有(20~25)KHz的带宽。可以想见,邻频选择性是不高的,而且如果信号较弱的话,9KHz边带宽度之外的区域噪声都会被接收进来,故实际收到的信号噪声比是不高的。
在中放通道的潜力已经挖尽的情况下,可以想到在前级再增加一级调谐回路,以提高前端回路的选择性。如果前端的这两级回路指标完全相同,那么前端的双回路带宽是单回路的1/sqrt(2)=0.707倍,而通带噪声为原来单回路的84.1%,即噪声降低了1.505dB,或者信噪比提高了1.505dB。
因为前端增加了一级调谐回路,所以插入损耗也会增加,通常认为是6dB左右。于是信号强度减小了一半,而提高的1.505dB信噪比却并未被容易地感觉到,这样在两级调谐回路中插入一级放大,就是顺理成章的事了。当然这级放大的增益,一定是6dB或者再高一些。
晶体管本身是会产生噪声的,由它组成的放大器也就天然地有了所谓“本底噪声”。噪声系数则是指放大器的输入信噪比/输出信噪比的比值,对于常用的2N3904晶体管,源电阻匹配合适并且工作电流取得适当,从100KHz以上直至整个中波段,噪声系数都收敛于大约2dB的水平上。当工作带宽被约束于上述的(20~25)KHz内时,增加的噪声本底大约是0.6dB。
于是,插入一级6dB增益的放大器后的两级调谐回路,输出信号提高的信噪比是1.505-0.6=0.905dB。不要小看这0.905dB,它相当于将一个弱信号电压增强了11%,而噪声并未增加。
继续再增加一级同样的放大器和同样的一级调谐回路,信噪比又增加了0.905dB,总的信噪比提高了1.81dB,意味着在噪声本底不变的情况下,信号电压提高了23%。
这都是在每级增益不超过6dB下得到的结果。每级超过6dB的增益,意味着您必须解决所有从输出端可能反馈到输入端的微量信号问题。
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