Enkelt tunet forstærker: Arbejde og dens applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Den indstillede forstærker er en slags forstærker, der kan bruges til valg eller tuning. Valgsprocessen kan udføres mellem et sæt tilgængelige frekvenser, hvis der vælges en frekvens med en nøjagtig frekvens. Valgprocessen kan være mulig ved hjælp af et tunet kredsløb. Når en belastning af et forstærkerkredsløb ændres med et tunet kredsløb, kaldes denne forstærker som et tunet forstærker kredsløb . Dette kredsløb er intet andet end et LC-kredsløb eller tank kredsløb eller resonanskredsløb. Dette kredsløb bruges hovedsageligt til at forstærke et signal over et lille frekvensbånd, der er placeret ved resonansfrekvensen. Da induktorens reaktans afbalancerer kondensatorens reaktans inden i det indstillede kredsløb ved en bestemt frekvens, kaldes dette resonansfrekvens, og det kan betegnes med 'fr'. Resonansformlen er 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Den indstillede forstærker kan klassificeres i tre typer, nemlig enkeltindstillet forstærker, dobbeltindstillet forstærker og stagerindstillet forstærker.

Hvad er en enkelt tunet forstærker?

Den enkelt tunede forstærker er en flertrins forstærker, der bruger et parallelt tunet kredsløb som en belastning. Men LC-kredsløbet og det tunede kredsløb i hvert trin er nødvendige for at blive valgt til de samme frekvenser. Den konfiguration, der bruges i denne forstærker er Dette forstærker konfigurationer, der indeholder det parallelt indstillede kredsløb. I trådløs kommunikation , kræver RF-trinnet en indstillet spændingsforstærker for at vælge den foretrukne bærerfrekvens såvel som for at ændre det passbåndssignal, der er tilladt.




Konstruktion

Det enkeltstemte forstærker kredsløbsdiagram ved hjælp af kapacitiv kobling er vist nedenfor. Det er vigtigt at bemærke, at for et LC-kredsløb skal værdien af ​​induktans (L) og kapacitans (C) vælges, så resonansfrekvensen for resonans skal være lig med det anvendte frekvenssignal.

kredsløbsdiagram-af-enkelt-tunet-forstærker

kredsløbsdiagram-af-enkelt-tunet-forstærker



Outputtet fra dette kredsløb kan opnås ved hjælp af induktiv og kapacitiv kobling. Men dette kredsløb bruger kapacitiv kobling. Den almindelige emitterkondensator, der anvendes i kredsløbet, kan være en bypass-kondensator, mens kredsløbene som stabilisering og forspænding efterfølges af disse modstande som R1, R2 og RE LC-kredsløbet, der anvendes i samlerområdet, virker som en belastning. Kondensatoren kan udskiftes for at indeholde en foranderlig resonansfrekvens. Enorm signalforstærkning kan opnås, hvis indgangssignalfrekvensen er sammenlignelig med resonansfrekvensen for det indstillede kredsløb.

Betjening af enkelt tunet forstærker

Den enkeltstemte forstærkerfunktion starter hovedsageligt med højfrekvenssignalapplikationen, som kan forbedres ved transistorens BE-terminal vist i ovenstående kredsløb. Ved at ændre kondensatoren, der anvendes i LC-kredsløbet, bliver kredsløbets resonansfrekvens lig med det givne indgangssignals frekvens.

Her kan den højere impedans gives til signalfrekvensen gennem LC-kredsløbet. Derfor kan en enorm o / p opnås. For et i / p-signal med forskellige frekvenser kommunikerer simpelthen frekvensen med resonansfrekvens, så den bliver forstærket. Mens andre typer frekvenser kasserer det indstillede kredsløb.


Derfor vælges blot det foretrukne frekvenssignal, og dette kan derfor forstærkes gennem LC-kredsløbet.

Spændingsforstærkning og frekvensrespons

Spændingsforstærkningen for LC-kredsløbet kan gives ved følgende ligning.

Av = β Rac / rin

Her er Rac LC-kredsløbets impedans (Rac = L / CR), så ovenstående ligning bliver

Frekvensresponsen på denne forstærker er vist nedenfor.

frekvens-respons-af-enkelt-tunet-forstærker

frekvens-respons-af-enkelt-tunet-forstærker

Vi ved, at kredsløbets impedans er ekstremt høj og fuldstændig modstandsdygtig i naturen ved resonansfrekvensen.

Som et resultat opnås den største spænding over RL for et LC-kredsløb ved frekvensen af ​​resonans.

Den indstillede forstærkerbåndbredde er angivet nedenfor.

BW = f2-f1 => fr / Q

Her forstærker forstærkeren enhver frekvens i dette interval.

Cascading Effect

Dybest set kan kaskading af flere trin i en tunet forstærker gøres for at forbedre den samlede systemforstærkning. Da hele systemforstærkningen er resultatet af produktets gevinst for hvert trin i forstærkeren.

Når en spændingsforstærkning stiger i en tunet forstærker, falder båndbredden. Så lad os se på, hvordan cascading vil påvirke hele systemets båndbredde.

Overvej en n-trin kaskadeforbindelse i en enkelt tunet forstærker. Forstærkerens relative forstærkning svarer til systemets forstærkning ved resonansfrekvensen kan repræsenteres med følgende ligning

| A / A-resonans | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)to

I ovenstående ligning angiver Qe en effektiv kvalitetsfaktor

𝛿 angiver brøkforskelle inden for frekvensen.

Den samlede forstærkning kan opnås ved at slå sammen forstærkningen af ​​adskillige trin i den tunede forstærker

| A / A-resonans | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)to]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)to] n / 2

Ved at sammenligne den samlede forstærkning med 1 / √2 kan vi afslutte 3dB-frekvenserne til denne forstærker.

Derfor vil vi have

1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)to]n= 1 / √ 2

Ovenstående ligning kan skrives som

1 + (2𝛿Qe)to= 21 / n

Fra ovenstående ligning

2 𝛿 Qe = + eller - √21 / n -1

Det er en brøkforskel inden for frekvens, så den kan skrives som følger.

𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr

Udskift dette i ovenstående ligning, så vi kan få

2 (f - fr / fr) Qe = + eller - √21 / n-1

2 (f - fr) Qe = + eller - fr√21 / n-1

f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1

Nu, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 og fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1

Forstærkerens BW ved hjælp af antallet af kaskadede trin kan skrives som

B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)

Erstat værdierne i ovenstående ligning, vi kan få følgende ligning.

B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1

Fra ovenstående ligning

B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1

B1 = fr / Qe

B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1

Fra ovenstående B12-ligning kan vi konkludere, at n-trin BW stort set er lig med summen af ​​en faktor og enkelt trin BW.

Hvis antallet af trin kan være to, så

√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643

Hvis antallet af trin kan være tre, så

√21 / n-1 = √21/3-1 = 051

Fra ovenstående information er det derfor forståeligt, at når antallet af trin stiger, reduceres BW.

Fordele og ulemper

Fordelene ved en enkelt tunet forstærker inkluderer følgende.

  • Strømtabet er mindre på grund af manglen på kollektormodstand.
  • Selektiviteten er høj.
  • Samlerens spændingsforsyning er lille på grund af manglen på Rc.

Ulemperne ved en enkelt tunet forstærker inkluderer følgende.

  • Produktet af forstærkningsbåndbredde er lille

Anvendelser af en enkelt tunet forstærker

Anvendelserne af en enkelt tunet forstærker inkluderer følgende.

  • Denne forstærker bruges i den primære interne fase af radiomodtageren, hvor som helst valg af frontend kan foretages ved hjælp af en RF-forstærker.
  • Denne forstærker kan bruges i tv-kredsløb.

Således handler det kun om en enkelt tunet forstærker som bruger et parallelt tankkredsløb som belastning. Men tankkredsløbet i hvert trin kan være nødvendigt for at blive indstillet til de samme frekvenser. Her er et spørgsmål til dig, hvilken konfiguration bruges i en enkelt tunet forstærker?