2024-8-7，星期三，22:49，天气：晴，心情：晴。下班抽出点时间看看书，话不多说，学习开始啦。
今日继续学习模电自选教材的第六章，多级放大器、RF放大器和功率放大器。主要学习内容为：变压器耦合放大器（低频应用+高频应用）。
一、多级放大器、RF放大器和功率放大器(续)
1. 变压器耦合放大器
（1）低频应用：大多数放大器都要求隔离直流信号与交流信号，如前面所学的电容就具有隔离直流，导通交流的作用（隔直通交），同样的，变压器也具有隔直通交的作用（虽然变压器没有提供直接的同理）。此外，变压器可以使电路中的阻抗进行匹配，即从变压器的一次侧来看，二次侧的负载会被变压器改变，降压变压器会使负载在一次侧看起来变得更大，可表示为R'L = (Npri / Nsec)2RL。式中，R'L为一次侧的等效电阻，Npri / Nsec是一次绕组与二次绕组的匝数比，RL为二次侧的负载电阻。
变压器可以用在输入端、输出端，或者其他各级之间来耦合电路中各部分之间的交流信号。在功率变压器中，通过阻抗匹配可以进行最大功率传输。变压器也能用来继续宁信号源和传输线之间的阻抗匹配，这种匹配主要用于低阻抗电路(> 200Ω)。对于电压放大器，变压器也可以用来实现升压传输给下一级（但功率永远不会变化）。下图为一个变压器耦合的两级放大电路，其中，T1为输入变压器，T2为耦合变压器，T3为输出变压器。
虽然变压器耦合比RC耦合的效率更高，但是其并不能广泛应用于低频电路，主要有以下两个原因：首先，变压器价格昂贵，并且比较笨重；其次，由于绕组电抗的作用而使其高频响应变差。
（2）高频应用：变压器常被应用于放大器耦合电路，在高频段，变压器可以接上一个并联电容以形成一个高Q值得谐振电路。并联谐振电路是一个LC电路，它在谐振频率处有最大得阻抗，这就意味着放大器的增益在谐振频率处可以非常奥，而直流时增益却很低，这就可以形成一个增益可高达1000的窄带宽（10kHz）的放大器。此外，放大器可以选择只放大包含有用信号的非常窄范围内的频率信号，而不放大其他频率的信号。
在信号处理过程中，通常要通过将RF和振荡器混合来将无线高频信号转换成一个新的频率较低的信号，该信号的频率称为中频(IF)，而调谐变压器在RF和IF放大器中都很重要。使用IF的一个重要优点就是它是一个固定频率，并且对于任何给定的RF信号，调谐电路均无需改变。因为IF固定，所以用固定的调谐电路来进行放大就很简单。
下图是一个两级调谐放大器的示意图，它由一个RF放大器和一个混频器组成，并且在它的第一级的输入端和第二级的输出端都使用谐振电路，两级之间采用变压器耦合，RF放大器用于调谐并放大来自信号站的高频信号，混频器是一种非线性电路，它主要的作用是将信号与振荡器产生的正弦波混合在一起。
振荡器的频率设置与RF之间有一个固定差值。当RF与振荡器信号在非线性电路中混合时，会产生两个新的频率，即两个输入信号的和以及两个输入信号的差。第二个谐振电路调谐到插值频率，同时对其它频率进行抑制，这个差值频率就是IF信号，会在IF放大器中进行进一步放大，IF放大器的优点在于它是专门用来处理单一频率的放大器。
上图所示电路中，第一个调谐电路包括变压器T1的一次侧，它与C1构成谐振回路来接收信号，非谐振频率的信号被谐振回路抑制，此外，Q1使用分压式偏置，没有集电极电阻。RF信号通过变压器T2送到Q2的栅极。RF信号通过变压器T2送到Q2的栅极，并与来自振荡器的信号进行混合，Q2对于RF信号来说时CS放大器，但对于震荡信号来说是CG放大器，输出端的谐振电路调谐到设定的插值频率，因此Q2的输出是中频，被送到下一级进行放大，且为了产生中频，Q2必须在非线性放大状态下工作。
下图是上面电路中的JFET混频电路的MOSFET实现。该混频器由双栅极MOSFET实现，来自RF放大器的输出被加载到其中一个栅极，来自振荡器的信号被加到另一个栅极。
