进行放大处理。LC并联谐振回路的电流信号在谐振点处呈现出较大的阻抗,几乎是纯电阻性的,此时将需要的电流信号转变为电压信号进行输出,此时失谐点频率处的电流信号就会呈现较小的阻抗,可实现抑制失谐点频率处电流信号输出的作用,从而起到选择出需要测量的电信号,抑制无用的干扰信号的目的。
11LC谐振放大器
LC谐振放大器由两部分组成,分别为LC谐振回路与放大器,共发射极接法高频小信号调谐放大器,它不但可以对有用频率信号进行放大,同时兼具一定的滤波功能,可以起到选择所需要的频率信号的作用。LC谐振放大器的原理是利用电容与电感两元件的电抗随着频率的变化而发生变化,在某一频率点或某一狭小频率带,只有与之相匹配的LC参数,才能满足谐振放大的条件,该频率点之外的信号将被滤掉。晶体管的静态工作点由三个电阻分别为R6、R7、R8决定。放大器的调谐回路谐振时所对应的频率f0称为放大器的谐振频率,高频小信号调谐放大器对处于中心频率处的信号具有极大的放大能力5。
f0的表达式为:
(1)
12电压跟随器
在放大电路中一般存在两个问题必须加以考虑,即信号在前级的输出电阻中因损耗产生的衰减问题和输入信号与反馈信号发生重叠造成信号失真问题。因此放大电路中还需要一个缓冲和隔离环节。电压跟随器的输入阻抗较高,可以达到几兆欧姆,而它的输出阻抗相对来说较低,一般只有几欧姆,甚至可能会更低,此时电压跟随器可达到缓冲作用。同时,在负反馈电路中,当输入信号与反馈信号发生重叠时,将导致采集到的信号不准确,影响测量结果,此时电压跟随器将产生隔离作用。电压跟随器可采用运放OPA355NA和电阻R1,R2组成,其中两个电阻的阻值是相等。
13通频带和参数的选取
一般情况下,LC谐振放大电路只会对所设定的某一个特定频率范围内的信号进行放大,即具有选频作用。因此谐振回路中的电感L和电容C参数必须与设定频域相匹配。如果电路输入信号频率偏离谐振频率时,放大器的电压放大倍数就会有所下降,电压放大倍数A1下降到谐振电压放大倍数A2的0707倍时所对应的频率偏移称为放大器的通频带BW。
BW2△f07f0Q,Q为谐振回路的有载品质因数。
2参数计算及电路仿真
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旁路电容C1,C5一般大小选取为01μF,电容C13,C8的取值为0001μF。f0■7MHz,C01uf,则L■515ph,则L可选取标称值500ph。
局部放电脉冲信号放大的整体电路结构如图1所示。
图1是对高频小信号进行放大的电路图,在测量过程中为了防r