튜닝 된 앰프
지금까지 논의한 앰프의 유형은 오디오 주파수에서 우수하더라도 무선 주파수에서 효과적으로 작동 할 수 없습니다. 또한 이러한 증폭기의 이득은 넓은 범위에서 신호의 주파수에 따라 변하지 않을 것입니다. 이를 통해 주파수 범위에 걸쳐 신호를 똑같이 잘 증폭 할 수 있으며 다른 주파수를 거부하면서 특정 원하는 주파수를 선택할 수 없습니다.
따라서 선택하고 증폭 할 수있는 회로가 필요합니다. 따라서 튜닝 된 회로와 같은 선택과 함께 증폭기 회로는Tuned amplifier.
튜닝 된 앰프는 무엇입니까?
튜닝 된 증폭기는 다음과 같은 목적으로 사용되는 증폭기입니다. tuning. 튜닝은 선택을 의미합니다. 사용 가능한 주파수 집합 중에서 특정 주파수를 선택하고 다른 모든 주파수를 거부해야하는 경우 이러한 프로세스를 호출합니다.Selection. 이 선택은 다음과 같은 회로를 사용하여 수행됩니다.Tuned circuit.
증폭기 회로의 부하가 튜닝 된 회로로 대체 될 때 이러한 증폭기는 Tuned amplifier circuit. 기본 튜닝 된 증폭기 회로는 아래와 같습니다.
![](https://post.nghiatu.com/assets/tutorial/amplifiers/images/basic_tuned.jpg)
튜너 회로는 LC 회로 일뿐 resonant 또는 tank circuit. 주파수를 선택합니다. 튜닝 된 회로는 공진 주파수를 중심으로하는 좁은 주파수 대역에서 신호를 증폭 할 수 있습니다.
인덕터의 리액턴스가 커패시터의 리액턴스와 균형을 이루면 일부 주파수의 튜닝 된 회로에서 이러한 주파수를 다음과 같이 부를 수 있습니다. resonant frequency. 다음과 같이 표시됩니다.fr.
공명 공식은 다음과 같습니다.
$$ 2 \ pi f_L = \ frac {1} {2 \ pi f_c} $$
$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
튜닝 된 회로의 유형
동조 회로는 주회로 연결 유형에 따라 직렬 동조 회로 (직렬 공진 회로) 또는 병렬 동조 회로 (병렬 공진 회로)가 될 수 있습니다.
직렬 튜닝 회로
직렬로 연결된 인덕터와 커패시터는 다음 회로 다이어그램과 같이 직렬 튜닝 회로를 만듭니다.
![](https://post.nghiatu.com/assets/tutorial/amplifiers/images/series_tuned.jpg)
공진 주파수에서 직렬 공진 회로는 낮은 임피던스를 제공하여 높은 전류를 허용합니다. 직렬 공진 회로는 공진 주파수에서 멀리 떨어진 주파수에 점점 더 높은 임피던스를 제공합니다.
병렬 튜닝 회로
병렬로 연결된 인덕터와 커패시터는 아래 그림과 같이 병렬 튜닝 회로를 만듭니다.
![](https://post.nghiatu.com/assets/tutorial/amplifiers/images/parallel_tuned.jpg)
공진 주파수에서 병렬 공진 회로는 높은 임피던스를 제공하여 높은 전류를 허용하지 않습니다. 병렬 공진 회로는 공진 주파수에서 멀리 떨어진 주파수에 점점 더 낮은 임피던스를 제공합니다.
병렬 튜닝 회로의 특성
병렬 공진이 발생하는 주파수 (예 : 회로 전류의 무효 성분이 0이 됨)를 공진 주파수라고합니다. fr. 튜닝 된 회로의 주요 특징은 다음과 같습니다.
임피던스
라인 전류에 대한 공급 전압의 비율은 튜닝 된 회로의 임피던스입니다. LC 회로에서 제공하는 임피던스는 다음과 같습니다.
$$ \ frac {공급 \ : 전압} {선 방정식} = \ frac {V} {I} $$
공진시 라인 전류는 증가하고 임피던스는 감소합니다.
아래 그림은 병렬 공진 회로의 임피던스 곡선을 나타냅니다.
![](https://post.nghiatu.com/assets/tutorial/amplifiers/images/impedance.jpg)
공진 주파수 위아래 값에 대해 회로의 임피던스가 감소합니다. fr. 따라서 특정 주파수를 선택하고 다른 주파수를 거부 할 수 있습니다.
회로 임피던스에 대한 방정식을 얻으려면 다음을 고려하십시오.
라인 전류 $ I = I_L cos \ phi $
$$ \ frac {V} {Z_r} = \ frac {V} {Z_L} \ times \ frac {R} {Z_L} $$
$$ \ frac {1} {Z_r} = \ frac {R} {Z_L ^ 2} $$
$$ \ frac {1} {Z_r} = \ frac {R} {L / C} = \ frac {CR} {L} $$
이후 $ Z_L ^ 2 = \ frac {L} {C} $
따라서 회로 임피던스 Zr 은 다음과 같이 구합니다.
$$ Z_R = \ frac {L} {CR} $$
따라서 병렬 공진에서 회로 임피던스는 L / CR과 같습니다.
회로 전류
병렬 공진에서 회로 또는 라인 전류 I는인가 전압을 회로 임피던스 Z r로 나눈 값으로 주어집니다 .
라인 전류 $ I = \ frac {V} {Z_r} $
$ Z_r = \ frac {L} {CR} $
Z r 이 매우 높기 때문에 라인 전류 I는 매우 작습니다.
품질 요인
병렬 공진 회로의 경우 공진 곡선의 선명도가 선택성을 결정합니다. 코일의 저항이 작을수록 공진 곡선이 더 선명 해집니다. 따라서 코일의 유도 리액턴스와 저항이 튜닝 된 회로의 품질을 결정합니다.
공진시 코일의 유도 성 리액턴스 대 저항의 비율은 다음과 같이 알려져 있습니다. Quality factor. 다음과 같이 표시됩니다.Q.
$$ Q = \ frac {X_L} {R} = \ frac {2 \ pi f_r L} {R} $$
Q의 값이 높을수록 공명 곡선이 더 날카 로워지고 선택성이 더 좋아집니다.
튜닝 된 증폭기의 장점
다음은 튜닝 된 앰프의 장점입니다.
L 및 C와 같은 리 액티브 구성 요소를 사용하면 전력 손실을 최소화하여 튜닝 된 증폭기를 효율적으로 만듭니다.
공진 주파수에서 더 높은 임피던스를 제공함으로써 원하는 주파수의 선택 성과 증폭이 높습니다.
더 작은 컬렉터 전원 VCC는 병렬 튜닝 회로에서 저항이 적기 때문에 가능합니다.
저항성 콜렉터 부하가 높을 때는 이러한 장점이 적용되지 않는다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.
튜닝 된 증폭기의 주파수 응답
증폭기가 효율적이려면 이득이 높아야합니다. 이 전압 이득은 β, 입력 임피던스 및 콜렉터 부하에 따라 달라집니다. 튜닝 된 증폭기의 컬렉터 부하는 튜닝 된 회로입니다.
이러한 증폭기의 전압 이득은 다음과 같습니다.
전압 이득 = $ \ frac {\ beta Z_C} {Z_ {in}} $
여기서 Z C = 유효 콜렉터 부하이고 Z in = 증폭기의 입력 임피던스입니다.
Z C 의 값은 튜닝 된 증폭기의 주파수에 따라 다릅니다. Z C 는 공진 주파수에서 최대이므로 증폭기의 이득은이 공진 주파수에서 최대입니다.
대역폭
튜닝 된 증폭기의 전압 이득이 최대 이득의 70.7 %로 떨어지는 주파수 범위를 Bandwidth.
f 1 과 f 2 사이의 주파수 범위를 튜닝 된 증폭기의 대역폭이라고합니다. 튜닝 된 증폭기의 대역폭은 LC 회로의 Q, 즉 주파수 응답의 선명도에 따라 달라집니다. Q의 값과 대역폭은 반비례합니다.
아래 그림은 튜닝 된 증폭기의 대역폭 및 주파수 응답을 자세히 설명합니다.
![](https://post.nghiatu.com/assets/tutorial/amplifiers/images/bandwidth.jpg)
Q와 대역폭의 관계
대역폭의 품질 계수 Q는 대역폭에 대한 공진 주파수의 비율로 정의됩니다.
$$ Q = \ frac {f_r} {BW} $$
일반적으로 실제 회로는 Q 값이 10보다 큽니다.
이 조건에서 병렬 공진의 공진 주파수는 다음과 같이 주어진다.
$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$