Amplifier yang Disetel

Jenis amplifier yang telah kita bahas sejauh ini tidak dapat bekerja secara efektif pada frekuensi radio, meskipun bagus pada frekuensi audio. Juga, penguatan penguat ini sedemikian rupa sehingga tidak akan bervariasi sesuai dengan frekuensi sinyal, dalam rentang yang luas. Hal ini memungkinkan penguatan sinyal secara merata pada rentang frekuensi dan tidak mengizinkan pemilihan frekuensi tertentu yang diinginkan sementara menolak frekuensi lain.

Jadi, ada kebutuhan akan rangkaian yang dapat memilih sekaligus memperkuat. Jadi, rangkaian penguat bersama dengan pilihan, seperti rangkaian yang disetel membuat aTuned amplifier.

Apa itu Amplifier Teratur?

Amplifier yang disetel adalah amplifier yang digunakan untuk tujuan tuning. Tuning berarti memilih. Di antara sekumpulan frekuensi yang tersedia, jika terjadi kebutuhan untuk memilih frekuensi tertentu, sementara menolak semua frekuensi lain, proses seperti itu disebutSelection. Seleksi ini dilakukan dengan menggunakan sirkuit yang disebut sebagaiTuned circuit.

Ketika rangkaian penguat memiliki beban yang diganti dengan rangkaian yang disetel, penguat seperti itu dapat disebut sebagai a Tuned amplifier circuit. Rangkaian penguat dasar yang disetel terlihat seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Rangkaian tuner tidak lain adalah rangkaian LC yang disebut juga sebagai resonant atau tank circuit. Ini memilih frekuensi. Sirkuit yang disetel mampu memperkuat sinyal melalui pita frekuensi sempit yang berpusat pada frekuensi resonansi.

Ketika reaktansi induktor menyeimbangkan reaktansi kapasitor, dalam rangkaian yang disetel pada beberapa frekuensi, frekuensi seperti itu dapat disebut sebagai resonant frequency. Ini dilambangkan denganf_r.

Rumus resonansi adalah

$$ 2 \ pi f_L = \ frac {1} {2 \ pi f_c} $$

$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$

Jenis Sirkuit Tuned

Sirkuit tuned dapat berupa rangkaian tuned seri (rangkaian resonansi seri) atau rangkaian tuned paralel (rangkaian resonansi paralel) sesuai dengan jenis koneksinya ke rangkaian utama.

Series Tuned Circuit

Induktor dan kapasitor yang dihubungkan secara seri membuat rangkaian setel seri, seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian berikut.

Pada frekuensi resonansi, rangkaian resonansi seri menawarkan impedansi rendah yang memungkinkan arus tinggi melewatinya. Rangkaian resonansi seri menawarkan impedansi yang semakin tinggi ke frekuensi yang jauh dari frekuensi resonansi.

Sirkuit Tuned Paralel

Induktor dan kapasitor yang dihubungkan secara paralel membuat rangkaian disetel paralel, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Pada frekuensi resonansi, rangkaian resonansi paralel menawarkan impedansi tinggi yang tidak memungkinkan arus tinggi melewatinya. Rangkaian resonansi paralel menawarkan impedansi yang semakin rendah ke frekuensi yang jauh dari frekuensi resonansi.

Karakteristik Sirkuit Tuned Paralel

Frekuensi di mana resonansi paralel terjadi (yaitu komponen reaktif dari arus rangkaian menjadi nol) disebut frekuensi resonansi f_r. Karakteristik utama dari rangkaian yang disetel adalah sebagai berikut.

Impedansi

Rasio tegangan suplai ke arus saluran adalah impedansi dari rangkaian yang disetel. Impedansi yang ditawarkan oleh sirkuit LC diberikan oleh

$$ \ frac {Pasokan \: voltase} {Persamaan garis} = \ frac {V} {I} $$

Pada resonansi, arus saluran meningkat sementara impedansi menurun.

Gambar di bawah ini mewakili kurva impedansi rangkaian resonansi paralel.

Impedansi rangkaian berkurang untuk nilai di atas dan di bawah frekuensi resonansi f_r. Oleh karena itu pemilihan frekuensi tertentu dan penolakan frekuensi lain dimungkinkan.

Untuk mendapatkan persamaan impedansi rangkaian, mari kita pertimbangkan

Baris Saat Ini $ I = I_L cos \ phi $

$$ \ frac {V} {Z_r} = \ frac {V} {Z_L} \ times \ frac {R} {Z_L} $$

$$ \ frac {1} {Z_r} = \ frac {R} {Z_L ^ 2} $$

$$ \ frac {1} {Z_r} = \ frac {R} {L / C} = \ frac {CR} {L} $$

Karena, $ Z_L ^ 2 = \ frac {L} {C} $

Oleh karena itu, rangkaian impedansi Z _r diperoleh sebagai

$$ Z_R = \ frac {L} {CR} $$

Jadi pada resonansi paralel, impedansi rangkaian sama dengan L / CR.

Arus Sirkuit

Pada resonansi paralel, rangkaian atau baris saat ini saya diberikan oleh tegangan yang diberikan dibagi dengan rangkaian impedansi Z _r yaitu,

Baris Saat Ini $ I = \ frac {V} {Z_r} $

Dimana $ Z_r = \ frac {L} {CR} $

Karena _Zr sangat tinggi, arus saluran I akan sangat kecil.

Faktor kualitas

Untuk rangkaian resonansi paralel, ketajaman kurva resonansi menentukan selektivitas. Semakin kecil resistansi kumparan, semakin tajam kurva resonannya. Oleh karena itu reaktansi induktif dan resistansi kumparan menentukan kualitas rangkaian yang disetel.

Rasio reaktansi induktif kumparan pada resonansi terhadap resistansinya dikenal sebagai Quality factor. Ini dilambangkan denganQ.

$$ Q = \ frac {X_L} {R} = \ frac {2 \ pi f_r L} {R} $$

Semakin tinggi nilai Q, semakin tajam kurva resonansinya dan semakin baik selektivitasnya.

Keuntungan dari Amplifier yang Disetel

Berikut ini adalah keuntungan dari amplifier yang disetel.

Penggunaan komponen reaktif seperti L dan C, meminimalkan kehilangan daya, yang membuat amplifier yang disetel menjadi efisien.
Selektivitas dan amplifikasi frekuensi yang diinginkan tinggi, dengan memberikan impedansi yang lebih tinggi pada frekuensi resonansi.
Suplai kolektor yang lebih kecil dapat digunakan VCC, karena resistansinya yang kecil pada rangkaian yang disetel paralel.

Penting untuk diingat bahwa keunggulan ini tidak berlaku bila ada beban kolektor resistif yang tinggi.

Respon Frekuensi dari Amplifier yang Ditala

Agar penguat menjadi efisien, penguatannya harus tinggi. Penguatan tegangan ini tergantung pada β, impedansi input dan beban kolektor. Beban kolektor dalam penguat yang disetel adalah sirkuit yang disetel.

Keuntungan tegangan penguat semacam itu diberikan oleh

Penguatan tegangan = $ \ frac {\ beta Z_C} {Z_ {in}} $

Dimana Z _C = beban kolektor efektif dan Z _in = impedansi masukan penguat.

Nilai Z _C tergantung pada frekuensi penguat yang disetel. Karena Z _C maksimum pada frekuensi resonansi, penguatan penguat maksimum pada frekuensi resonansi ini.

Bandwidth

Rentang frekuensi di mana penguatan tegangan penguat yang disetel turun hingga 70,7% dari penguatan maksimum disebut penguatannya Bandwidth.

Rentang frekuensi antara f ₁ dan f ₂ disebut bandwidth penguat yang disetel. Bandwidth dari penguat yang disetel tergantung pada Q dari rangkaian LC yaitu, pada ketajaman respons frekuensi. Nilai Q dan bandwidth berbanding terbalik.

Gambar di bawah merinci bandwidth dan respon frekuensi dari penguat yang disetel.