Dostrojony wzmacniacz to jeden z rodzajów wzmacniaczy, których można używać do wyboru lub strojenia. Proces selekcji można przeprowadzić między zbiorem dostępnych częstotliwości, jeśli jakakolwiek częstotliwość ma być wybrana z dokładną częstotliwością. Proces wyboru może być możliwy za pomocą dostrojonego obwodu. Kiedy obciążenie obwodu wzmacniacza jest zmieniane za pomocą obwodu strojonego, wówczas wzmacniacz ten nosi nazwę Tuned obwód wzmacniacza . Ten obwód to nic innego jak Obwód LC lub obwód zbiornika lub obwód rezonansowy. Obwód ten służy głównie do wzmacniania sygnału w niewielkim paśmie częstotliwości, które znajdują się na częstotliwości rezonansowej. Ponieważ reaktancja cewki indukcyjnej równoważy reaktancję kondensatora w dostrojonym obwodzie przy określonej częstotliwości, nazywa się to częstotliwością rezonansową i można ją oznaczyć jako „fr”. Wzór na rezonans to 2πfL = 1 / 2πfc i fr = 1 / 2π√LC. Wzmacniacz dostrojony można podzielić na trzy typy, a mianowicie wzmacniacz z pojedynczym strojem, wzmacniacz dostrojony podwójnie i wzmacniacz dostrojony etapowo.
Co to jest wzmacniacz z pojedynczym strojeniem?
Wzmacniacz z pojedynczym strojem jest wzmacniaczem wielostopniowym, który wykorzystuje równoległy obwód strojony jak obciążenie. Ale obwód LC i obwód dostrojony na każdym etapie muszą być wybrane na te same częstotliwości. Konfiguracja zastosowana w tym wzmacniaczu to To wzmacnia konfiguracje zawierające równoległy obwód strojony. W komunikacja bezprzewodowa stopień RF wymaga dostrojonego wzmacniacza napięcia, aby wybrać preferowaną częstotliwość nośną, a także zmienić dozwolony sygnał pasma przepustowego.
Budowa
Schemat obwodu z pojedynczym dostrojonym wzmacniaczem wykorzystującym sprzężenie pojemnościowe pokazano poniżej. Należy zauważyć, że dla obwodu LC wartość indukcyjności (L) i pojemności (C) należy dobrać tak, aby częstotliwość rezonansowa rezonansu była równa zastosowanemu sygnałowi częstotliwości.
schemat-obwodu-wzmacniacza-strojonego-pojedynczego
Wyjście tego obwodu można uzyskać za pomocą sprzężenia indukcyjnego i pojemnościowego. Ale ten obwód wykorzystuje sprzężenie pojemnościowe. Wspólny kondensator emitera stosowany w obwodzie może być kondensatorem obejściowym, podczas gdy obwody takie jak stabilizacja i polaryzacja następują po tych rezystorach, takich jak R1, R2 i RE. Obwód LC używany w obszarze kolektora działa jak obciążenie. Kondensator jest wymienny, aby zawierał zmienną częstotliwość rezonansową. Ogromne wzmocnienie sygnału można osiągnąć, jeśli częstotliwość sygnału wejściowego jest porównywalna z częstotliwością rezonansową strojonego obwodu.
Praca z pojedynczym dostrojonym wzmacniaczem
Działanie wzmacniacza z pojedynczym dostrojeniem rozpoczyna się głównie od zastosowania sygnału wysokiej częstotliwości, który można poprawić na zacisku BE tranzystora, pokazanym w powyższym obwodzie. Zmieniając kondensator używany w obwodzie LC, częstotliwość rezonansowa obwodu jest równa częstotliwości danego sygnału wejściowego.
W tym przypadku wyższą impedancję można przypisać częstotliwości sygnału przez obwód LC. Dlatego można osiągnąć ogromne o / p. W przypadku sygnału i / p o różnych częstotliwościach po prostu częstotliwość komunikuje się z częstotliwością rezonansową, dzięki czemu zostanie wzmocniony. Podczas gdy inne rodzaje częstotliwości odrzucają dostrojony obwód.
Dlatego wybrany zostanie tylko preferowany sygnał częstotliwościowy i dlatego można go wzmocnić za pomocą obwodu LC.
Wzmocnienie napięcia i pasmo przenoszenia
Wzmocnienie napięcia dla obwodu LC można podać za pomocą następującego równania.
Av = β Rac / rin
Tutaj Rac jest impedancją obwodu LC (Rac = L / CR), więc powyższe równanie stanie się
Poniżej przedstawiono pasmo przenoszenia tego wzmacniacza.
pasmo przenoszenia wzmacniacza z pojedynczym dostrojeniem
Wiemy, że impedancja obwodu jest niezwykle wysoka i całkowicie rezystancyjna w naturze przy częstotliwości rezonansowej.
W rezultacie najwyższe napięcie jest osiągane na RL dla obwodu LC przy częstotliwości rezonansowej.
Poniżej podano szerokość pasma dostrojonego wzmacniacza.
BW = f2-f1 => fr / Q
Tutaj wzmacniacz wzmacnia każdą częstotliwość w tym zakresie.
Efekt kaskadowy
Zasadniczo, kaskadowanie kilku stopni w dostrojonym wzmacniaczu może być wykonane w celu zwiększenia ogólnego wzmocnienia systemu. Ponieważ wzmocnienie całego systemu jest wynikiem wzmocnienia produktu na każdym etapie wzmacniacza.
W strojonym wzmacniaczu, gdy wzrost napięcia wzrasta, szerokość pasma maleje. Przyjrzyjmy się więc, jak kaskadowanie wpłynie na przepustowość całego systemu.
Rozważ n-stopniowe połączenie kaskadowe w pojedynczym dostrojonym wzmacniaczu. Względne wzmocnienie wzmacniacza jest równoważne wzmocnieniu systemu przy częstotliwości rezonansowej, co można przedstawić za pomocą następującego równania
| Rezonans A / A | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dwa
W powyższym równaniu Qe oznacza efektywny współczynnik jakości
𝛿 oznacza ułamkowe różnice w częstotliwości.
Całkowite wzmocnienie można uzyskać przez połączenie wzmocnienia wielu stopni w dostrojonym wzmacniaczu
| Rezonans A / A | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dwa]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)dwa] n / 2
Porównując całkowite wzmocnienie do 1 / √2, możemy zakończyć częstotliwości 3 dB do tego wzmacniacza.
Dlatego będziemy mieć
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)dwa]n= 1 / √ 2
Powyższe równanie można zapisać jako
1 + (2𝛿Qe)dwa= 21 / n
Z powyższego równania
2 𝛿 Qe = + lub - √21 / n -1
Jest to ułamkowa różnica w częstotliwości, więc można ją zapisać w następujący sposób.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Zastąp to w powyższym równaniu, abyśmy mogli otrzymać
2 (f - fr / fr) Qe = + lub - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + lub - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Teraz, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 i fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
BW wzmacniacza przy użyciu liczby kaskadowych stopni można zapisać jako
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Podstawiając wartości w powyższym równaniu otrzymujemy następujące równanie.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Z powyższego równania
B12 = 2f / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Z powyższego równania B12 możemy wywnioskować, że w zasadzie n-stopniowa BW jest równa sumie współczynnika i jednostopniowego BW.
Jeśli cyfra stopni może wynosić dwa, to
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Jeśli cyfra etapów może wynosić trzy, to
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Dlatego z powyższych informacji zrozumiałe jest, że wraz ze wzrostem liczby stopni BW zmniejszy się.
Zalety i wady
Zalety pojedynczego wzmacniacza strojonego są następujące.
- Strata mocy jest mniejsza ze względu na brak rezystancji kolektora.
- Selektywność jest wysoka.
- Zasilanie napięciem kolektora jest małe ze względu na brak Rc.
Wady pojedynczego dostrojonego wzmacniacza obejmują następujące.
- Iloczyn szerokości pasma wzmocnienia jest niewielki
Zastosowania wzmacniacza z pojedynczym strojeniem
Zastosowania pojedynczego dostrojonego wzmacniacza obejmują następujące.
- Wzmacniacz ten jest używany w głównym stopniu wewnętrznym odbiornika radiowego wszędzie tam, gdzie dobór przedniego końca można przeprowadzić za pomocą wzmacniacza RF.
- Ten wzmacniacz może być stosowany w obwodach telewizyjnych.
Tak więc to wszystko dotyczy jednego dostrojony wzmacniacz który wykorzystuje równoległy obwód zbiornika jako obciążenie. Ale obwód zbiornika na każdym etapie może wymagać dostrojenia do tych samych częstotliwości. Oto pytanie do Ciebie, jaka konfiguracja jest stosowana w pojedynczym strojonym wzmacniaczu?
