Rodzaje strojonych wzmacniaczy

Istnieją dwa główne typy strojonych wzmacniaczy. Oni są -

  • Wzmacniacz z pojedynczym strojem
  • Podwójnie dostrojony wzmacniacz

Wzmacniacz z pojedynczym dostrojeniem

Obwód wzmacniacza z pojedynczą sekcją tunera znajdującą się na kolektorze obwodu wzmacniacza nazywany jest obwodem wzmacniacza pojedynczego tunera.

Budowa

Prosty obwód wzmacniacza tranzystorowego składający się z równoległego obwodu strojonego w obciążeniu kolektora tworzy pojedynczy obwód strojonego wzmacniacza. Wartości pojemności i indukcyjności strojonego obwodu dobiera się tak, aby jego częstotliwość rezonansowa była równa częstotliwości do wzmocnienia.

Poniższy schemat obwodu przedstawia pojedynczy dostrojony obwód wzmacniacza.

Sygnał wyjściowy można uzyskać z kondensatora sprzęgającego C C, jak pokazano powyżej, lub z uzwojenia wtórnego umieszczonego na L.

Operacja

Na wejściu wzmacniacza podawany jest sygnał o wysokiej częstotliwości, który należy wzmocnić. Częstotliwość rezonansowa równoległego obwodu strojonego jest równa częstotliwości sygnału przyłożonego przez zmianę wartości pojemności kondensatora C w obwodzie strojonym.

Na tym etapie dostrojony obwód zapewnia wysoką impedancję częstotliwości sygnału, co pomaga zapewnić wysoką moc wyjściową w całym obwodzie. Ponieważ wysoka impedancja jest oferowana tylko dla dostrojonej częstotliwości, wszystkie inne częstotliwości o niższej impedancji są odrzucane przez dostrojony obwód. Stąd dostrojony wzmacniacz wybiera i wzmacnia sygnał o żądanej częstotliwości.

Pasmo przenoszenia

Rezonans równoległy występuje przy częstotliwości rezonansowej f r, gdy obwód ma wysokie Q. częstotliwość rezonansowa f r jest dana wzorem

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

Poniższy wykres przedstawia charakterystykę częstotliwościową pojedynczego dostrojonego obwodu wzmacniacza.

Przy częstotliwości rezonansowej f r impedancja równoległego obwodu strojonego jest bardzo wysoka i jest czysto rezystancyjna. Dlatego napięcie na R L jest maksymalne, gdy obwód jest dostrojony do częstotliwości rezonansowej. Stąd przyrost napięcia jest maksymalny przy częstotliwości rezonansowej i spada powyżej i poniżej niej. Im wyższy Q, tym węższa będzie krzywa.

Podwójnie dostrojony wzmacniacz

Obwód wzmacniacza z sekcją podwójnego tunera znajdującą się na kolektorze obwodu wzmacniacza nazywany jest obwodem wzmacniacza podwójnego tunera.

Budowa

Konstrukcję podwójnie dostrojonego wzmacniacza można zrozumieć patrząc na poniższy rysunek. Obwód ten składa się z dwóch strojonych obwodów L 1 C 1 i L 2 C 2 w sekcji kolektora wzmacniacza. Sygnał na wyjściu obwodu strojonego L 1 C 1 jest doprowadzany do drugiego obwodu strojonego L 2 C 2 metodą wzajemnego sprzężenia. Pozostałe szczegóły obwodu są takie same jak w obwodzie z pojedynczym dostrojonym wzmacniaczem, jak pokazano na poniższym schemacie obwodu.

Operacja

Sygnał wysokiej częstotliwości, który należy wzmocnić, jest podawany na wejście wzmacniacza. Obwód strojenia L 1 C 1 jest dostrojony do częstotliwości sygnału wejściowego. W tych warunkach dostrojony obwód zapewnia wysoką reaktancję na częstotliwość sygnału. W konsekwencji duża moc wyjściowa pojawia się na wyjściu obwodu strojonego L 1 C 1, który jest następnie sprzężony z drugim obwodem strojonym L 2 C 2 poprzez wzajemną indukcję. Te podwójnie dostrojone obwody są szeroko stosowane do łączenia różnych obwodów odbiorników radiowych i telewizyjnych.

Pasmo przenoszenia podwójnie dostrojonego wzmacniacza

Podwójnie dostrojony wzmacniacz ma specjalną cechę couplingco jest ważne przy określaniu odpowiedzi częstotliwościowej wzmacniacza. Wielkość wzajemnej indukcyjności między dwoma strojonymi obwodami określa stopień sprzężenia, który określa odpowiedź częstotliwościową obwodu.

Aby mieć pojęcie o właściwości indukcyjności wzajemnej, przejdźmy do podstawowej zasady.

Wzajemna indukcyjność

Ponieważ cewka przewodząca prąd wytwarza wokół siebie pewne pole magnetyczne, jeśli inna cewka zostanie zbliżona do tej cewki, tak że znajduje się w obszarze strumienia magnetycznego pierwotnego, wówczas zmieniający się strumień magnetyczny indukuje pole elektromagnetyczne w drugiej cewce. Jeśli ta pierwsza cewka jest nazywana jakoPrimary coil, drugi można nazwać jako Secondary coil.

Kiedy w cewce wtórnej indukowane jest pole elektromagnetyczne z powodu zmieniającego się pola magnetycznego cewki pierwotnej, to takie zjawisko nazywa się Mutual Inductance.

Poniższy rysunek daje wyobrażenie o tym.

Obecny is na rysunku wskaż źródło prądu podczas iindwskazuje indukowany prąd. Strumień reprezentuje strumień magnetyczny wytworzony wokół cewki. To rozprzestrzenia się również na cewkę wtórną.

Przy zastosowaniu napięcia prąd ispowstają przepływy i strumienie. Kiedy prąd się zmienia, strumień zmienia się, wytwarzająciind w uzwojeniu wtórnym, ze względu na właściwość wzajemnej indukcyjności.

Sprzęganie

Zgodnie z koncepcją wzajemnego sprzężenia indukcyjnego będzie tak, jak pokazano na poniższym rysunku.

Gdy zwoje są oddalone od siebie, strumień wiązania pierwotnej cewki L 1 nie połączyć uzwojenie wtórne L 2 . W tym stanie cewki mająLoose coupling. Opór odbity od cewki wtórnej w tym stanie jest mały, a krzywa rezonansu będzie ostra, a obwód Q jest wysoki, jak pokazano na poniższym rysunku.

Wręcz przeciwnie, gdy cewka pierwotna i wtórna są zbliżone do siebie, mają Tight coupling. W takich warunkach odbity opór będzie duży, a obwód Q będzie mniejszy. Uzyskuje się dwie pozycje maksymalnego wzmocnienia, jedną powyżej i drugą poniżej częstotliwości rezonansowej.

Przepustowość podwójnie dostrojonego obwodu

Z powyższego rysunku jasno wynika, że ​​szerokość pasma rośnie wraz ze stopniem sprzężenia. Czynnikiem decydującym w podwójnie dostrojonym obwodzie nie jest Q, ale sprzężenie.

Zrozumieliśmy, że dla danej częstotliwości im ściślejsze sprzężenie, tym większa będzie szerokość pasma.

Równanie szerokości pasma jest podane jako

$$ BW_ {dt} = k f_r $$

Gdzie BW dt = szerokość pasma dla obwodu podwójnie dostrojonego, K = współczynnik sprzężenia, if r = częstotliwość rezonansowa.

Mamy nadzieję, że teraz zdobyłeś wystarczającą wiedzę na temat funkcjonowania strojonych wzmacniaczy. W następnym rozdziale dowiemy się o wzmacniaczach sprzężenia zwrotnego.