Vyladěný zesilovač je jeden druh zesilovače, který lze použít pro výběr nebo ladění. Proces výběru lze provést mezi sadou dostupných frekvencí, pokud je třeba vybrat libovolnou frekvenci s přesnou frekvencí. Proces výběru je možné pomocí vyladěného obvodu. Když je zátěž obvodu zesilovače změněna laděným obvodem, pak je tento zesilovač pojmenován jako laděný obvod zesilovače . Tento obvod není nic jiného než LC obvod nebo obvod nádrže nebo rezonanční obvod. Tento obvod se používá hlavně pro zesílení signálu v mírném pásmu frekvencí, které se nacházejí na rezonanční frekvenci. Protože reaktance induktoru vyvažuje reaktanci kondenzátoru v naladěném obvodu na konkrétní frekvenci, pak se tomu říká rezonanční frekvence a lze ji označit „fr“. Rezonanční vzorec je 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Vyladěný zesilovač lze rozdělit na tři typy, jmenovitě vyladěný zesilovač, vyladěný zesilovač a zesilovač vyladěný stagerem.
Co je to vyladěný zesilovač?
Jediný laděný zesilovač je vícestupňový zesilovač, který používá paralelně laděný obvod jako zátěž. Je však nutné zvolit LC obvod a naladěný obvod v každém stupni na stejné frekvence. Konfigurace použitá v tomto zesilovači je To zesiluje konfigurace, které obsahují paralelně laděný obvod. v bezdrátová komunikace vyžaduje vysokofrekvenční stupeň naladěný napěťový zesilovač, aby si vybral preferovanou nosnou frekvenci a změnil povolený signál v pásmu.
Konstrukce
Níže je uvedeno schéma zapojení vyladěného zesilovače pomocí kapacitní vazby. Je důležité si uvědomit, že pro LC obvod by měla být hodnota indukčnosti (L) a kapacity (C) zvolena tak, aby rezonanční frekvence rezonance byla rovna použitému frekvenčnímu signálu.
obvodové schéma jednoho vyladěného zesilovače
Výstup tohoto obvodu lze dosáhnout použitím indukční a kapacitní vazby. Ale tento obvod používá kapacitní vazbu. Společným emitorovým kondenzátorem používaným v obvodu může být obtokový kondenzátor, zatímco obvody jako stabilizace a předpětí následují tyto odpory, jako jsou R1, R2 a RE. Obvod LC používaný v oblasti kolektoru působí jako zátěž. Kondenzátor je měnitelný, aby obsahoval proměnnou rezonanční frekvenci. Obrovského zesílení signálu lze dosáhnout, pokud je frekvence vstupního signálu srovnatelná s rezonanční frekvencí laděného obvodu.
Provoz jednoho laděného zesilovače
Provoz jednoho vyladěného zesilovače začíná hlavně aplikací vysokofrekvenčního signálu, kterou lze vylepšit na svorce BE tranzistoru zobrazené ve výše uvedeném obvodu. Změnou kondenzátoru použitého v LC obvodu se rezonanční frekvence obvodu rovná frekvenci daného vstupního signálu.
Zde může být vyšší impedance dána frekvenci signálu přes LC obvod. Proto lze dosáhnout obrovského o / p. Pro i / p signál s různými frekvencemi jednoduše frekvence komunikuje s rezonanční frekvencí, takže se zesílí. Zatímco jiné typy frekvencí vyladěný obvod zahodí.
Proto bude vybrán pouze upřednostňovaný kmitočtový signál, a proto může být zesílen LC obvodem.
Zisk napětí a frekvenční odezva
Zisk napětí pro obvod LC lze určit následující rovnicí.
Av = β Rac / rin
Rac je zde impedance LC obvodu (Rac = L / CR), takže výše uvedená rovnice se stane
Frekvenční odezva tohoto zesilovače je uvedena níže.
frekvenční odezva jednoho vyladěného zesilovače
Víme, že impedance obvodu je extrémně vysoká a v přírodě má při rezonanční frekvenci zcela odporový charakter.
Ve výsledku je dosaženo nejvyššího napětí napříč RL pro LC obvod při frekvenci rezonance.
Vyladěná šířka pásma zesilovače je uvedena níže.
BW = f2-f1 => fr / Q
Zde zesilovač zesiluje jakoukoli frekvenci v tomto rozsahu.
Kaskádový efekt
V zásadě lze provést kaskádování několika stupňů v naladěném zesilovači pro zvýšení celkového zisku systému. Protože zisk celého systému je výsledkem zisku produktu pro každou fázi zesilovače.
Když se v naladěném zesilovači zvýší přírůstek napětí, šířka pásma se sníží. Pojďme se tedy podívat na to, jak kaskádování ovlivní šířku pásma celého systému.
Zvažte kaskádové připojení n-stupňů v jediném vyladěném zesilovači. Relativní zisk zesilovače je ekvivalentní zisku systému při rezonanční frekvenci, kterou lze vyjádřit následující rovnicí
| A / A rezonance | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dva
Ve výše uvedené rovnici Qe označuje efektivní faktor kvality
𝛿 označuje zlomkové rozdíly ve frekvenci.
Celkový zisk lze získat sloučením zisku mnoha stupňů v naladěném zesilovači
| A / A rezonance | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dva]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)dva] n / 2
Porovnáním celkového zisku s 1 / √2 pak můžeme ukončit 3dB frekvence tohoto zesilovače.
Proto budeme mít
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)dva]n= 1 / √ 2
Výše uvedenou rovnici lze zapsat jako
1 + (2𝛿Qe)dva= 21 / n
Z výše uvedené rovnice
2 𝛿 Qe = + nebo - √21 / n -1
Jedná se o zlomkový rozdíl v rámci frekvence, takže jej lze zapsat jako následující.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Nahraďte to do výše uvedené rovnice, abychom mohli dostat
2 (f - fr / fr) Qe = + nebo - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + nebo - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Nyní, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 a fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
BW zesilovače využívající počet kaskádových stupňů lze zapsat jako
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Nahradíme-li hodnoty ve výše uvedené rovnici, můžeme získat následující rovnici.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Z výše uvedené rovnice
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Z výše uvedené rovnice B12 můžeme usoudit, že v podstatě n-stupňů BW se rovná součtu faktoru a jednostupňového BW.
Pokud může být číslice stupňů dvě, pak
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Pokud číslice stupňů může být tři, pak
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Z výše uvedených informací je tedy pochopitelné, že když se zvýší počet stupňů, pak se BW sníží.
Výhody a nevýhody
Mezi výhody vyladěného zesilovače patří následující.
- Ztráta výkonu je menší kvůli nedostatku odporu kolektoru.
- Selektivita je vysoká.
- Napájecí napětí kolektoru je malé kvůli nedostatku Rc.
Nevýhody jednoho vyladěného zesilovače zahrnují následující.
- Produkt šířky pásma zisku je malý
Aplikace jednotně vyladěného zesilovače
Mezi aplikace vyladěného zesilovače patří následující.
- Tento zesilovač se používá v primárním vnitřním stupni rádiového přijímače všude tam, kde lze výběr předního konce provést pomocí RF zesilovače.
- Tento zesilovač lze použít v televizních obvodech.
Jedná se tedy o jediné vyladěný zesilovač který jako zátěž používá paralelní okruh nádrže. Může však být nutné naladit okruh nádrže v každé fázi na stejné frekvence. Zde je otázka, která konfigurace se používá v jediném vyladěném zesilovači?
