Wzmacniacz, który wzmacnia dokładną częstotliwość lub częstotliwość wąskopasmową, nazywany jest wzmacniaczem strojonym. Ten wzmacniacz jest głównie używany do wzmacniania częstotliwości wysokich częstotliwości radiowych. Wzmacniacze te zapewniają niezwykle wysoką impedancję przy częstotliwości rezonansowej, a także wyjątkowo małą impedancję przy wszystkich innych częstotliwościach. Wzmacniacze dostrojone są podzielone na trzy typy: strojone pojedynczo, podwójnie strojone i strojone naprzemiennie wzmacniacz . Zalety tych wzmacniacze głównie obejmują straty mocy, mniej selektywność jest wysoka, mniej zniekształceń harmonicznych, radar, TV, wzmacniacze RF, itp. W artykule omówiono przegląd strojonego wzmacniacza i jego zastosowań.
Co to jest wzmacniacz Stagger Tuned?
Rozłożona, dostrojona definicja wzmacniacza jest wzmacniaczem używanym do poprawy całkowitej odpowiedzi częstotliwościowej dostrojonego wzmacniacza. Zazwyczaj te wzmacniacze są zaprojektowane tak, aby wykazywać ogólną odpowiedź dla maksymalnej płaskości w obszarze częstotliwości środkowej.
Ten wzmacniacz wykorzystuje dostrojone obwody do pracy w zjednoczeniu. Całkowitą charakterystykę częstotliwościową tego wzmacniacza można uzyskać sumując oddzielną odpowiedź jako jedną. Kiedy częstotliwości rezonansowe różnych strojonych obwodów są rozłożone naprzemiennie, w inny sposób przesunięte, wówczas nazywa się to wzmacniaczem strojonym naprzemiennie.
Wzmacniacz dostrojony z rozstawieniem działa
Schemat obwodu pokazany poniżej to dwustopniowy wzmacniacz strojony naprzemiennie. W tym obwodzie strojenie z przesunięciem można uzyskać, wytwarzając strojone obwody, takie jak L1C1 i L2C2, na nieco inną częstotliwość. Plik stagger dostrojony obwód wzmacniacza pokazano poniżej.
wzmacniacz dostrojony w sposób stopniowy
Plik podwójnie dostrojony wzmacniacz oferuje wysoki BW jak 3dB. Jednak rozmieszczenie tego wzmacniacza nie jest łatwe. Aby przezwyciężyć tę trudność, zastosowano dwa pojedynczo dostrojone wzmacniacze kaskadowe, które mają określoną szerokość pasma. Częstotliwości rezonansowe BW są regulowane i dzielone przez wartość odpowiadającą BW każdego stopnia.
Ponieważ te częstotliwości są rozłożone i nazywane jako wzmacniacze strojone z przesunięciem. Charakterystykę tych wzmacniaczy przedstawiono poniżej. Poniższy rysunek przedstawia główną zależność między charakterystykami wzmocnienia poszczególnych stopni we wzmacniaczu zestrojonym schodkowo.
Wzmacniacz wykorzystujący stagger tuning ma większe BW, szybsze pasmo przenoszenia i liczbę użytych stopni. Bardziej płaski będzie pasmo przepustowe. Obwód nazywany jest przesunięciem, ponieważ częstotliwości rezonansowe dostrojonego obwodu są przesunięte.
stagger-dostrojony-efekt-wyjścia-wzmacniacza
Całkowita charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza strojonego naprzemiennie jest skontrastowana z równoważnymi i oddzielnymi, pojedynczymi stopniami dostrojonymi. Te etapy obejmują podobne obwody rezonansowe. W następującej charakterystyce zdumiewający spadek całkowitego wzmocnienia średniej częstotliwości do 0,5 szczytowego wzmocnienia stopnia separacji. Przy średniej częstotliwości, każdy stopień obejmuje wzmocnienie szczytu 0,707 stopnia separacji. W związku z tym odpowiednie wzmocnienie napięcia dla każdego stopnia przestawiania będzie 0,707 razy większe, gdy dwa podobne stopnie zostaną wykorzystane bez przechyłów.
Charakterystyka wzmacniacza dostrojonego schodkowo
Ale 3dB BW pary naprzemiennej jest √2 razy wyższe niż BW pojedynczego pojedynczego dostrojonego stopnia. Dlatego odpowiadający iloczyn wzmocnienia BW dla każdego stopnia pary strojonej naprzemiennie może wynosić 0,707 x √2, co jest równe 1,00 razy z oddzielnymi pojedynczymi stopniami strojonymi.
Myśl o stagger tuned można po prostu rozszerzyć na dodatkowe etapy. W trójstopniowym przestawianiu strojenie obwodu pierwotnego można ustawić na niższą częstotliwość niż częstotliwość środkowa. Trzeci obwód można ustawić na wysoką częstotliwość w porównaniu z częstotliwością średnią. Dostrojona częstotliwość środkowa jest ustawiana na dokładnej częstotliwości środkowej.
Wyprowadzenie wzmacniacza dostrojonego z rozłożeniem
Wzmocnienie pojedynczego dostrojonego wzmacniacza można zapisać jako
Off / Off (rezonans) = 1/1 + 2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
Gdzie X = 2Qeff 𝛿
W wzmacniaczu strojonym naprzemiennie, dwa wzmacniacze, takie jak pojedynczo dostrojone kaskadowo, są wykorzystywane z oddzielnymi częstotliwościami rezonansowymi. Załóżmy, że jeśli jeden stopień wzmacniacza jest strojony z częstotliwością taką jak fr + 𝛿, a inny stopień wzmacniacza jest strojony z częstotliwością taką jak fr - 𝛿. Mamy więc fr1 = fr + 𝛿 i fr2 = fr - 𝛿.
Na podstawie dwóch powyższych częstotliwości fr1 i fr2 funkcję selektywności można zapisać jako
Av / Av (rezonans) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (rezonans) 2 = 1 / j (X-1)
Całkowity zysk z tych etapów jest równy iloczynowi dwóch etapów indywidualnych korzyści
Av / Av (rezonans) kaskadowo = Av / Av (rezonans) 1 * Av / Av (rezonans) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (rezonans) kaskadowo | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
Znamy wartość X = 2Qeff 𝛿
Zastąp tę wartość w powyższym równaniu.
= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4
= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4
Zalety i wady
Zalety i wady wzmacniacza strojonego w sposób stopniowy obejmują następujące elementy.
- Dzięki zastosowaniu tego wzmacniacza można uzyskać zwiększone BW. W porównaniu z pojedynczą melodią, BW wynosi √2 razy.
- Wzmacniacz ma wysoką wartość wzmocnienia BW.
- Na każdym etapie wzmacniacza występuje niewielka różnica w rezonansie. Dlatego można uzyskać zwiększoną stabilność w trakcie operacji.
- Pasmo przenoszenia tego wzmacniacza jest szybsze w porównaniu z wzmacniacz strojony pojedynczo . Ustawienie tego obwodu jest łatwe, gdy porównamy go z pojedynczo strojonym wzmacniaczem.
Aplikacje
Zastosowania wzmacniacza dostrojonego naprzemiennie obejmują następujące.
- Jest stosowany w odbiorniku superheterodynowym jako wzmacniacz IF (częstotliwości pośredniej)
- Jest stosowany w systemach przekaźników radiowych UHF.
- Jest to wyjątkowo wąskopasmowy wzmacniacz częstotliwości pośredniej w analizatorze widma
- Jest używany jak szerokopasmowy dostrojony wzmacniacz przeznaczony do wzmacniaczy Y w oscyloskopach
- Służy do wzmacniania sygnału wideo, podobnie jak strojony wzmacniacz szerokopasmowy.
- Jest używany jak wzmacniacze RF w odbiornikach
- Wzmacniacz IF w a satelita transponder
Tak więc chodzi o dostrojenie Staggera wzmacniacz . Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że te wzmacniacze są zwykle projektowane w taki sposób, aby całkowita charakterystyka częstotliwościowa wykazywała maksymalną płaskość w przybliżeniu przy średniej częstotliwości. Wymaga kombinacji kilku dostrojonych obwodów. Gdy częstotliwość zmieni się powyżej i poniżej częstotliwości rezonansowej, szybko spada.
