Các loại bộ khuếch đại điều chỉnh
Có hai loại bộ khuếch đại điều chỉnh chính. Họ là -
- Bộ khuếch đại điều chỉnh đơn
- Bộ khuếch đại điều chỉnh đôi
Bộ khuếch đại điều chỉnh đơn
Mạch khuếch đại có phần bộ chỉnh duy nhất nằm ở cực thu của mạch khuếch đại được gọi là mạch khuếch đại bộ chỉnh đơn.
Xây dựng
Một mạch khuếch đại bóng bán dẫn đơn giản bao gồm một mạch điều chỉnh song song trong tải thu của nó, tạo thành một mạch khuếch đại điều chỉnh duy nhất. Chọn các giá trị của điện dung và độ tự cảm của mạch điều chỉnh sao cho tần số cộng hưởng của nó bằng tần số cần khuếch đại.
Sơ đồ mạch sau đây cho thấy một mạch khuếch đại điều chỉnh đơn.
Có thể lấy đầu ra từ tụ ghép C C như hình trên hoặc từ cuộn thứ cấp đặt tại L.
Hoạt động
Tín hiệu tần số cao cần được khuếch đại được áp dụng ở đầu vào của bộ khuếch đại. Tần số cộng hưởng của mạch điều chỉnh song song bằng tần số của tín hiệu đặt vào bằng cách thay đổi giá trị điện dung của tụ điện C trong mạch điều chỉnh.
Ở giai đoạn này, mạch điều chỉnh cung cấp trở kháng cao đối với tần số tín hiệu, giúp cung cấp đầu ra cao trên mạch điều chỉnh. Vì trở kháng cao chỉ được cung cấp cho tần số đã điều chỉnh, tất cả các tần số khác có trở kháng thấp hơn sẽ bị loại bỏ bởi mạch điều chỉnh. Do đó bộ khuếch đại đã điều chỉnh sẽ chọn và khuếch đại tín hiệu tần số mong muốn.
Phản hồi thường xuyên
Hiện tượng cộng hưởng song song xảy ra ở tần số cộng hưởng f r khi mạch có tần số cao Q. tần số cộng hưởng f r cho bởi
$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
Đồ thị sau đây cho thấy đáp ứng tần số của một mạch khuếch đại điều chỉnh đơn.
Ở tần số cộng hưởng f r , trở kháng của mạch điều chỉnh song song rất lớn và thuần là điện trở. Do đó điện áp trên R L đạt cực đại khi mạch được điều chỉnh đến tần số cộng hưởng. Do đó mức tăng điện áp là cực đại ở tần số cộng hưởng và giảm xuống trên và dưới tần số đó. Q càng cao thì đường cong càng hẹp.
Bộ khuếch đại điều chỉnh đôi
Một mạch khuếch đại có phần bộ chỉnh kép nằm ở cực thu của mạch khuếch đại được gọi là mạch khuếch đại bộ chỉnh kép.
Xây dựng
Cấu tạo của bộ khuếch đại điều chỉnh đôi được hiểu bằng cách xem hình sau. Mạch này bao gồm hai mạch điều chỉnh L 1 C 1 và L 2 C 2 trong phần thu của bộ khuếch đại. Tín hiệu ở đầu ra của mạch điều chỉnh L 1 C 1 được ghép với mạch điều chỉnh khác L 2 C 2 thông qua phương pháp ghép nối lẫn nhau. Các chi tiết mạch còn lại giống như trong mạch khuếch đại điều chỉnh đơn, như sơ đồ mạch điện sau đây.
Hoạt động
Tín hiệu tần số cao cần được khuếch đại được đưa đến đầu vào của bộ khuếch đại. Mạch điều chỉnh L 1 C 1 được điều chỉnh đến tần số tín hiệu đầu vào. Ở điều kiện này, mạch được điều chỉnh cung cấp điện trở cao đối với tần số tín hiệu. Do đó, công suất lớn xuất hiện ở đầu ra của mạch điều chỉnh L 1 C 1 , sau đó được ghép với mạch điều chỉnh khác L 2 C 2 thông qua cảm ứng lẫn nhau. Các mạch điều chỉnh kép này được sử dụng rộng rãi để ghép nối các mạch khác nhau của máy thu thanh và truyền hình.
Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại điều chỉnh kép
Bộ khuếch đại điều chỉnh đôi có tính năng đặc biệt là couplingđiều này quan trọng trong việc xác định đáp ứng tần số của bộ khuếch đại. Độ tự cảm lẫn nhau giữa hai mạch điều chỉnh nói lên mức độ ghép nối, xác định tần số đáp ứng của mạch.
Để có ý tưởng về đặc tính điện cảm lẫn nhau, chúng ta hãy xem xét nguyên tắc cơ bản.
Cảm lẫn nhau
Khi cuộn dây mang dòng điện tạo ra một số từ trường xung quanh nó, nếu một cuộn dây khác được đưa đến gần cuộn dây này, sao cho nó nằm trong vùng từ thông của cuộn sơ cấp, thì từ thông thay đổi tạo ra EMF trong cuộn thứ hai. Nếu cuộn dây đầu tiên này được gọi làPrimary coil, cái thứ hai có thể được gọi là Secondary coil.
Khi EMF được cảm ứng trong cuộn thứ cấp do từ trường thay đổi của cuộn sơ cấp, thì hiện tượng đó được gọi là Mutual Inductance.
Hình dưới đây cho ta một ý tưởng về điều này.
Hiện tại is trong hình chỉ ra nguồn hiện tại trong khi iindcho biết cường độ dòng điện cảm ứng. Từ thông biểu thị từ thông tạo ra xung quanh cuộn dây. Điều này cũng lan truyền đến cuộn dây thứ cấp.
Với ứng dụng của điện áp, dòng điện iscác dòng chảy và thông lượng được tạo ra. Khi dòng điện thay đổi, thông lượng sẽ thay đổi, tạo raiind ở cuộn thứ cấp, do tính chất cảm kháng lẫn nhau.
Khớp nối
Theo khái niệm ghép điện cảm lẫn nhau sẽ như trong hình dưới đây.
Khi các cuộn dây đặt cách nhau, các liên kết từ thông của cuộn sơ cấp L 1 sẽ không liên kết với cuộn thứ cấp L 2 . Ở điều kiện này, các cuộn dây được cho là cóLoose coupling. Điện trở phản xạ từ cuộn thứ cấp ở điều kiện này nhỏ và đường cong cộng hưởng sẽ sắc nét và mạch Q ở mức cao như trong hình bên.
Ngược lại, khi cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lại gần nhau, chúng có Tight coupling. Trong điều kiện đó, điện trở phản xạ sẽ lớn và mạch Q thấp hơn. Thu được hai vị trí của cực đại khuếch đại, một ở trên và một ở dưới tần số cộng hưởng.
Băng thông của mạch điều chỉnh kép
Hình trên nói rõ rằng băng thông tăng theo mức độ ghép nối. Yếu tố quyết định trong mạch điều chỉnh kép không phải là Q mà là khớp nối.
Chúng tôi hiểu rằng, đối với một tần số nhất định, khớp nối càng chặt chẽ thì băng thông càng lớn.
Phương trình cho băng thông được đưa ra là
$$ BW_ {dt} = k f_r $$
Trong đó BW dt = băng thông cho mạch điều chỉnh kép, K = hệ số ghép nối và f r = tần số cộng hưởng.
Chúng tôi hy vọng rằng bây giờ bạn đã có đủ kiến thức liên quan đến hoạt động của bộ khuếch đại điều chỉnh. Trong chương tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu về bộ khuếch đại hồi tiếp.