醋酸

[拼音]：canliang fangdaqi

[英文]：parametric amplifier

利用時變電抗參量實現低噪聲放大的放大電路。例如，在變容二極體的兩端外加一個週期交變電壓時，其電容參量將隨時間作週期變化。若把這一時變電容接入訊號迴路中，且當電容量變化和訊號電壓變化滿足適當關係時，就能使訊號得到放大。外加的交變電壓源稱為泵浦源。利用鐵芯非線性電感線圈和電子束的非線性等也能構成參量放大器。

參量放大的原理在30年代就已出現，但直到50年代後期，可在微波頻段工作的半導體變容二極體問世以後才得到發展。這是因為變容二極體具有很高的Q值，適於製作噪聲電平極低的微波放大器。變容管參量放大器主要用來放大頻率約為 1～50吉赫之間的微弱訊號。在這個頻率範圍內，它的噪聲特性略差於量子放大器，但結構簡單，維護也很方便。實用參放的噪聲很低，例如，在4吉赫頻段，它的等效輸入噪聲溫度在室溫下可低至50K以下。工作溫度降至20K時，其噪聲溫度可低至10K。

圖中是一種參量放大器的原理電路。它由訊號頻率迴路、泵浦頻率迴路和空閒頻率迴路(簡稱信頻迴路、泵頻迴路和閒頻迴路)三部分組成。信頻迴路調諧於輸入訊號頻率fs，放大後的訊號也由此迴路輸出。泵頻迴路用以使泵浦電壓耦合到變容管，使其電容量隨泵頻fP作週期變化。閒頻迴路允許存在第三個頻率、即空閒頻率fi的電流，以保證有合適的電容變化相位而獲得放大功能。這種放大器的原理是：當訊號使變容管引起較大的瞬時電荷時，加在變容管兩端的泵頻電壓和閒頻電壓正好使電容值變小，從而提高電容上的訊號電壓分量；而當訊號電壓引起的瞬時電荷小時，則電容值變得較大。在這一過程中，就一個週期平均而言，是使泵源能量轉變為訊號能量，使微波訊號得到放大。從電路角度來看，相當於信頻迴路呈現一等效的負電導，而使訊號電流增大，或使輸入訊號得到放大。當訊號頻率、泵浦頻率和空閒頻率三者成fP＝fs+fi的關係時， 就能滿足所要求的相位關係。

變容管參量放大器按工作方式區分，有負阻式放大器和上變頻式放大器兩大類。前者可分為訊號頻率和空閒頻率大致相等的簡併式放大器（這時信頻迴路可兼作閒頻迴路）和不相等的非簡併式放大器。簡併式放大器可用於射電天文接收機等雙帶運用的場合，這時訊號頻率和空閒頻率的能量都被作為輸出“訊號”而加以利用。非簡併式參量放大器作單帶運用（通常只用訊號頻率）時，噪聲較低，設計靈活，使用較廣。

上變頻式參量放大器實際上是一個有增益的參量變頻器（見混頻器）。它的等效電路類似於負電導參放的等效電路，但其中的閒頻迴路被調諧於f0＝fs+fP，並作為輸出訊號迴路。其理論上的最大增益為f0／fs。這種參放的特點是輸入、輸出迴路有較好的隔離，增益穩定，但增益較低，應用不廣。

變容管參量放大器的內部噪聲主要來自變容管寄生電阻的熱噪聲。使變容管(或整個參放)在溫度很低(77K或更低)的環境下工作，可以大大降低噪聲，這種參量放大器也稱為致冷式參量放大器，簡稱冷參。由於變容管質量已大為提高，工作在常溫或用小型半導體致冷器使之冷卻到-40℃的參放，也可以獲得良好的噪聲效能。這種參量放大器簡稱為“常參”，與冷參相比，它具有結構簡單、可靠性高、造價低、維修方便等優點。

參考書目

P.Penfield，Jr.and R. Rafuse，Varactor Applications，MIT Press， Boston，1962.