Double Tuned Amplifier: Funktionieren und seine Anwendungen

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Das doppelt abgestimmte Verstärker ist eine der Arten von abgestimmten Verstärkern. Der Entwurf dieser Schaltung kann unter Verwendung von zwei abgestimmten Schaltungen erfolgen, die induktiv gekoppelt sind. Der primäre abgestimmte Schaltkreis enthält L1, C1, während der sekundäre Schaltkreis L2 C2 enthält. Hier sind L1C1 und L2C2 Induktoren und Kondensatoren. In den Kollektoranschlüssen der Schaltung führt die Kopplungsänderung in der abgestimmten Schaltung zu einer Änderung der Kurvenform des Frequenzgangs. Durch die Einstellung der richtigen Kopplung zwischen den beiden Spulen der doppelt abgestimmten Schaltkreise können die erforderlichen Ergebnisse erzielt werden. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über den doppelt abgestimmten Verstärker, den Aufbau und die Anwendungen.

Was ist ein doppelt abgestimmter Verstärker?

Dies ist eine Art abgestimmter Verstärker, der die Kopplung von verwendet Transformator zwischen den beiden Stufen wie Induktivitäten beider Wicklungen. Die Abstimmung dieser Wicklungen kann separat erfolgen ein Kondensator .




Für den Transformator gibt es einen kritischen Koeffizientenwert, bei dem der Frequenzgang des Verstärkers sogar maximal innerhalb des Durchlassbereichs liegen kann und dessen Verstärkung bei der Resonanzfrequenz am höchsten sein kann. Die Kopplung kann durch die Konstruktion verwendet werden, die größer als die Überkopplung ist, um ein Niveau mit einem breiteren BW zu erhalten, wenn ein winziger Verstärkungsverlust in der Mitte des Durchlassbereichs anfällt.

Die mehreren Stufen der Kaskadierung im Verstärker können zu einer Bandbreitenreduzierung im gesamten Verstärker führen. Das BW dieser Stufen umfasst 80% des BW der einzelnen Stufe. Ein Ersatz für diese Abstimmung vernachlässigt den Bandbreitenverlust und wird als gestaffelte Abstimmung bezeichnet. Diese Verstärker können auf eine vorab festgelegte Bandbreite geplant werden, die dem BW einer einzelnen Stufe überlegen ist. Diese Abstimmung benötigt jedoch mehrere Stufen und beinhaltet im Vergleich zur doppelten Abstimmung weniger Verstärkung.



Aufbau und Betrieb eines doppelt abgestimmten Verstärkers

Der Aufbau dieses Verstärkers kann durch die folgende Schaltung verstanden werden. Diese Schaltung kann mit zwei abgestimmten Schaltungen, nämlich L1C1 und L2C2, innerhalb des Kollektorsegments des Verstärkers aufgebaut werden.

doppelt abgestimmte Verstärkerschaltung

doppelt abgestimmte Verstärkerschaltung

Das Vorzeichen am O / P des primären Abstimmkreises wie L1C1 kann während der gesamten gemeinsamen Kopplungstechnik mit dem sekundären Schwingkreis wie L2C2 gekoppelt werden. Die anderen Details dieser Schaltung ähneln dem einfach abgestimmten Verstärker.


Operation

Das Signal, das verstärkt werden muss, ist ein Hochfrequenzsignal und wird an den I / P des Verstärkers abgegeben. Der primäre Abstimmkreis wie L1C1 kann auf die I / P-Signalfrequenz abgestimmt werden.

In diesem Zustand ergibt die abgestimmte Schaltung eine hohe Reaktanz gegenüber der Signalfrequenz. Infolgedessen wird ein riesiger O / P am O / P des primären abgestimmten Schaltkreises sichtbar, dann wird er wie L2C2 durch gegenseitige Induktion mit dem sekundären abgestimmten Schaltkreis gekoppelt. Diese Schaltungen werden häufig verwendet, um verschiedene Schaltungen von Fernseh- und Radioempfängern anzuschließen.

Frequenzgang

Dieser Verstärker verfügt über eine einzigartige Funktion wie die Kopplung und ist für die Entscheidung über den Frequenzgang des Verstärkers von Bedeutung. Die Größe der Gegeninduktivität zwischen den doppelt abgestimmten Schaltkreisen gibt den Kopplungsbetrag an, der den Frequenzgang des Schaltkreises bestimmt. Um eine Vorstellung von der Eigenschaft der gegenseitigen Induktivität zu bekommen, muss man das Grundprinzip der gegenseitigen Induktivität kennen.

Gegenseitige Induktivität

Wenn die stromführende Spule ungefähr ein Magnetfeld erzeugt, aber eine weitere Spule in der Nähe dieser Spule angeordnet ist, befindet sie sich im Bereich des Magnetflusses der Hauptleitung, danach erzeugt der sich ändernde Magnetfluss ein EMF innerhalb der Sekundärspule. Wenn die erste Spule als Primärspule bezeichnet wird, kann die zweite Spule als Sekundärspule bezeichnet werden. Sobald die EMF aufgrund des sich ändernden Magnetfelds der Hauptspule innerhalb der Sekundärspule induziert wird, wird dies als gegenseitige Induktivität bezeichnet.

Gegeninduktivität

Gegeninduktivität

In der obigen Abbildung sind der Quellstrom und die induzierten Ströme mit i angegebens& ichind. Der Fluss bezeichnet den magnetischen Fluss, der um die Spule herum gebildet wird und die Sekundärspule erhöht.

Durch das Anlegen der Spannung werden die Stromversorgungen und der Stromfluss gebildet. Wenn sich der Stromfluss ändert, ändert sich der Fluss und erzeugt iindinnerhalb der Sekundärspule wegen der Eigenschaften wie Gegeninduktivität.

Kupplung

Basierend auf dem Konzept der Gegeninduktivität ist die Kopplung in der folgenden Abbildung dargestellt. Da die beiden Spulen getrennt voneinander angeordnet sind, werden die Flussverbindungen der Primärspule nicht mit der Sekundärspule verbunden. Hier sind die beiden Spulen mit L1 & L2 dargestellt. In diesem Zustand haben diese Spulen eine lose Kopplung. Der reflektierte Widerstand der L2-Spule in diesem Zustand ist winzig und die Resonanzkurve ist scharf.

Wenn die beiden Spulen zusammen angeordnet sind, haben sie eine enge Kopplung. Unterhalb dieser Formen ist der reflektierte Widerstand sehr groß und die Schaltung ist geringer. Die Verstärkungsmaxima zweier Positionen werden über und unter der Resonanzfrequenz erhalten.

Bandbreite

Die Bandbreite dieses Verstärkers ist in der obigen Abbildung gezeigt, die besagt, dass das BW um den Kopplungsbetrag ansteigt. In einer doppelt abgestimmten Schaltung ist der Bestimmungsfaktor kein anderes Q als die Kopplung. Daraus können wir schließen, dass für eine bekannte Frequenz, wenn die Kopplung enger ist, die Bandbreite größer ist.

Bandbreite des doppelt abgestimmten Verstärkers

Bandbreite des doppelt abgestimmten Verstärkers

Die Bandbreitengleichung ist gegeben als

BWDT= kfr

In der obigen Gleichung

„BWDTIst das BW eines doppelt abgestimmten Schaltkreises

'K' ist ein Kopplungskoeffizient

'Fr' ist eine Resonanzfrequenz.

Vorteile

Zu den Vorteilen des doppelt abgestimmten Verstärkers gehören die folgenden.

  • Der Hauptvorteil eines doppelt abgestimmten Verstärkers ist ein Verstärker mit einer abgestimmten Schaltung am Eingang und am Ausgang
  • Es hat eine schmale Bandbreite.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung ist die Impedanzanpassung unter Verwendung der vorherigen Phase usw.
  • 3 dB BW ist groß
  • Es gibt einen Frequenzgang mit flacheren Seiten.
  • Wenn die Gesamtverstärkung erhöht wird, wird die Empfindlichkeit erhöht. Hier ist die Empfindlichkeit die Fähigkeit, schwache Signale zu empfangen.
  • Die Selektivität wird verbessert.

Nachteile

Die Nachteile eines doppelt abgestimmten Verstärkers umfassen Folgendes.

  • Diese sind nicht zur Verstärkung von Audiofrequenzen geeignet
  • Wenn das Frequenzband zunimmt, wird dieses Design komplex
  • Das Design verwendet Abstimmelemente wie Kondensatoren und Induktivitäten, dann ist die Schaltung teuer und sperrig.

Anwendungen von doppelt abgestimmten Verstärkern

Die Anwendungen von Double Tuned Amplifier umfassen Folgendes

  • Es wird in einem Überlagerungsempfänger wie einem ZF-Verstärker (Zwischenfrequenzverstärker) verwendet.
  • Es wird in einem Satellitentransponder wie einem Zwischenfrequenzverstärker verwendet.
  • Diese Verstärker werden in UHF-Funkrelaissystemen verwendet.
  • Es wird in einem Spektrumanalysator wie einem extrem schmalbandigen Zwischenfrequenzverstärker verwendet
  • Diese Verstärker werden wie breitbandig abgestimmte Verstärker verwendet, die für die Videoverstärkung vorgesehen sind.
  • Diese Verstärker werden wie HF-Verstärker in Empfängern verwendet.

Hier dreht sich also alles um Double Tuned Verstärker und kann als ein Verstärker definiert werden, der einen doppelt abgestimmten Abschnitt aufweist, der sich am Kollektor des Verstärkers befindet. Hier ist eine Frage an Sie, was ist ein abgestimmter Verstärker?