Zesilovač, který zesiluje přesnou frekvenci nebo úzkopásmovou frekvenci, se nazývá laděný zesilovač. Tento zesilovač se většinou používá k zesílení frekvencí vysokých, jinak rádiových frekvencí. Tyto zesilovače poskytují extrémně vysokou impedanci na rezonanční frekvenci a extrémně malou impedanci na všech ostatních frekvencích. Vyladěné zesilovače jsou rozděleny do tří typů, jmenovitě vyladěné, vyladěné a rozložené zesilovač . Výhody těchto zesilovače hlavně zahrnují ztrátu energie je menší selektivita je vysoká, méně harmonické zkreslení, radar, TV, RF zesilovače atd. Tento článek pojednává o přehledu střídavě laděného zesilovače a jeho aplikacích.
Co je Stagger Tuned Amplifier?
Stupňovitě vyladěná definice zesilovače je zesilovač, který se používá ke zlepšení celkové frekvenční odezvy naladěného zesilovače. Obvykle jsou tyto zesilovače navrženy tak, aby vykazovaly celkovou odezvu pro maximální rovinnost v oblasti střední frekvence.
Tento zesilovač používá naladěné obvody k provozu v jednotě. Celkové frekvenční odezvy tohoto zesilovače lze dosáhnout sečtením samostatné odezvy jako jedné. Když jsou rezonanční frekvence různých laděných obvodů rozloženy, jinak posunuty, pak je to známé jako střídavě laděný zesilovač.
Stagger Tuned Amplifier Working
Schéma zapojení zobrazené níže je dvoustupňový střídavě laděný zesilovač. V tomto obvodu lze střídavé ladění dosáhnout produkcí vyladěných obvodů jako L1C1 a L2C2 na trochu jinou frekvenci. The střídavě laděný obvod zesilovače je zobrazen níže.
střídavě vyladěný zesilovač
The vyladěný zesilovač nabízí vysoké BW jako 3dB. Uspořádání tohoto zesilovače však není snadné. K překonání této obtížnosti jsou použity dva vyladěné kaskádové zesilovače, které mají určitou šířku pásma. Rezonanční frekvence BW jsou upraveny a rozděleny na částku ekvivalentní BW každé fáze.
Protože jsou tyto frekvence rozloženy a označovány jako střídavě vyladěné zesilovače. Vlastnosti těchto zesilovačů jsou uvedeny níže. Následující obrázek ukazuje hlavní vztah mezi charakteristikami zesílení jednotlivých stupňů v stupňovitě vyladěném zesilovači.
Zesilovač využívající střídavé ladění má větší BW, rychlejší pásmo a počet použitých stupňů. Plochější bude pásmo. Obvod se nazývá střídání, protože rezonanční frekvence laděného obvodu jsou posunuty.
odstupňovaně vyladěný zesilovač-výstup-odezva
Celková frekvenční odezva zesilovače naladěného zesilovače je v kontrastu s ekvivalentními a samostatnými vyladěnými stupni. Tyto fáze zahrnují podobné rezonanční obvody. V následujících charakteristikách je ohromující pokles celkového zesílení střední frekvence na 0,5 zesílení hřebenu separačního stupně. Při střední frekvenci zahrnuje každý stupeň 0,707 zesílení hřebenu separačního stupně. Proto bude odpovídající zesílení napětí pro každý stupeň odstupňování 0,707krát vyšší, pokud jsou použity dva podobné stupně bez odstupňování.
charakteristika odstupňovaného ladění zesilovače
Ale 3dB BW potácejícího se páru je √2krát vyšší než BW jednotlivého vyladěného stupně. Proto může být odpovídající zisk BW produktu pro každou fázi střídavě laděného páru 0,707 x √2, což se rovná 1,00 krát se samostatnými jednotlivými laděnými stupni.
Myšlenku na střídavé ladění lze jednoduše rozšířit na další fáze. Ve 3stupňovém odstupňování lze ladění primárního obvodu upravit na nižší frekvenci než střední frekvenci. Třetí obvod lze nastavit na vysokou frekvenci ve srovnání se střední frekvencí. Vyladěná frekvence, která je uprostřed, se nastaví na přesnou středovou frekvenci.
Stagger Tuned Amplifier Derivation
Zisk zesilovače může být zapsán jako
Vypnuto / Vypnuto (rezonance) = 1/1 + 2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
Kde X = 2Qeff 𝛿
V rozloženém laděném zesilovači jsou dva zesilovače, jako je vyladěný kaskádový, využívány se samostatnými rezonančními frekvencemi. Předpokládejme, že pokud je jeden stupeň zesilovače naladěn na frekvenci jako fr + 𝛿 a další stupeň zesilovače je naladěn na frekvenci jako fr - 𝛿. Máme tedy fr1 = fr + 𝛿 a fr2 = fr - 𝛿.
Na základě výše uvedených dvou frekvencí fr1 a fr2 lze funkci selektivity zapsat jako
Av / Av (rezonance) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (rezonance) 2 = 1 / j (X-1)
Celkový zisk těchto stupňů se rovná součinu dvou stupňů jednotlivých zisků
Av / Av (rezonance) kaskádově = Av / Av (rezonance) 1 * Av / Av (rezonance) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (rezonance) kaskádově | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
Známe hodnotu X = 2Qeff 𝛿
Nahraďte tuto hodnotu ve výše uvedené rovnici.
= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4
= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4
Výhody a nevýhody
Mezi výhody a nevýhody střídavě laděného zesilovače patří následující.
- Použitím tohoto zesilovače lze dosáhnout zvýšené BW. Ve srovnání s jedinou melodií je BW √2krát.
- Tento zesilovač má vysokou hodnotu zisku BW.
- V každé fázi zesilovače je v rezonanci malý rozdíl. Proto lze dosáhnout zvýšené stability v rámci operace.
- Pásmová propust tohoto zesilovače je rychlejší v porovnání s a vyladěný zesilovač . Zarovnání tohoto obvodu je snadné, když jej porovnáme s vyladěným zesilovačem.
Aplikace
Mezi aplikace střídavě laděných zesilovačů patří následující.
- Používá se v superheterodynním přijímači jako zesilovač IF (střední frekvence)
- Používá se v rádiových reléových systémech UHF.
- Jedná se o extrémně úzkopásmový mezifrekvenční zesilovač ve spektrálním analyzátoru
- Používá se jako širokopásmový laděný zesilovač určený pro Y zesilovače v osciloskopech
- Používá se pro zesílení videa jako širokopásmový laděný zesilovač.
- Používá se jako RF zesilovače v přijímačích
- IF zesilovač v a družice transpondér
Jedná se tedy o vyladěný Stagger zesilovač . Z výše uvedených informací nakonec můžeme usoudit, že tyto zesilovače jsou obvykle navrženy tak, aby celková frekvenční odezva vykazovala maximální plochost přibližně střední frekvenci. To vyžaduje několik vyladěných obvodů, aby fungovaly v kombinaci. Jakmile se frekvence změní nad a pod rezonanční frekvenci, pak rychle poklesne.
