Das gestimmt Verstärker ist eine Art von Verstärker, der zur Auswahl oder Abstimmung verwendet werden kann. Der Auswahlprozess kann zwischen einer Reihe verfügbarer Frequenzen durchgeführt werden, wenn eine Frequenz mit einer genauen Frequenz ausgewählt werden soll. Der Auswahlprozess kann unter Verwendung eines abgestimmten Schaltkreises möglich sein. Wenn eine Last einer Verstärkerschaltung durch eine abgestimmte Schaltung geändert wird, wird dieser Verstärker als abgestimmt bezeichnet Verstärkerschaltung . Diese Schaltung ist nichts anderes als eine LC-Schaltung oder Tankkreis oder Resonanzkreis. Diese Schaltung wird hauptsächlich zum Verstärken eines Signals über ein leichtes Frequenzband verwendet, das sich bei der Resonanzfrequenz befindet. Da die Reaktanz des Induktors die Reaktanz des Kondensators innerhalb des Schwingkreises bei einer bestimmten Frequenz ausgleicht, wird dies als Resonanzfrequenz bezeichnet und kann mit 'fr' bezeichnet werden. Die Resonanzformel lautet 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Der abgestimmte Verstärker kann in drei Typen eingeteilt werden, nämlich einfach abgestimmter Verstärker, doppelt abgestimmter Verstärker und stagergestimmter Verstärker.
Was ist ein Single Tuned Amplifier?
Der einfach abgestimmte Verstärker ist ein mehrstufiger Verstärker, der eine parallele abgestimmte Schaltung wie eine Last verwendet. Die LC-Schaltung und die abgestimmte Schaltung in jeder Stufe müssen jedoch auf die gleichen Frequenzen gewählt werden. Die in diesem Verstärker verwendete Konfiguration ist Dies verstärken Konfigurationen, die den parallel abgestimmten Schaltkreis enthalten. Im Kabellose Kommunikation Für die HF-Stufe ist ein abgestimmter Spannungsverstärker erforderlich, um die bevorzugte Trägerfrequenz auszuwählen und das zulässige Durchlassbandsignal zu ändern.
Konstruktion
Das Schaltbild eines einzelnen abgestimmten Verstärkers unter Verwendung einer kapazitiven Kopplung ist unten gezeigt. Es ist wichtig zu beachten, dass für eine LC-Schaltung der Wert von Induktivität (L) und Kapazität (C) so gewählt werden sollte, dass die Resonanzfrequenz der Resonanz gleich dem angelegten Frequenzsignal sein muss.
Schaltplan eines einfach abgestimmten Verstärkers
Der Ausgang dieser Schaltung kann durch Verwendung einer induktiven und kapazitiven Kopplung erreicht werden. Diese Schaltung verwendet jedoch eine kapazitive Kopplung. Der in der Schaltung verwendete gemeinsame Emitterkondensator kann ein Bypass-Kondensator sein, während die Schaltungen wie Stabilisierung und Vorspannung diesen Widerständen wie R1, R2 und RE folgen. Die im Kollektorbereich verwendete LC-Schaltung wirkt wie eine Last. Der Kondensator ist veränderbar, um eine veränderbare Resonanzfrequenz aufzunehmen. Eine enorme Signalverstärkung kann erreicht werden, wenn die Eingangssignalfrequenz mit der Resonanzfrequenz des abgestimmten Schaltkreises vergleichbar ist.
Single Tuned Amplifier Betrieb
Der Betrieb mit einfach abgestimmtem Verstärker beginnt hauptsächlich mit der Hochfrequenzsignalanwendung, die an dem in der obigen Schaltung gezeigten BE-Anschluss des Transistors verbessert werden kann. Durch Ändern des im LC-Schaltkreis verwendeten Kondensators wird die Resonanzfrequenz des Schaltkreises gleich der Frequenz des gegebenen Eingangssignals gemacht.
Hier kann die höhere Impedanz der Frequenz des Signals durch die LC-Schaltung gegeben werden. Daher kann ein riesiger O / P erreicht werden. Bei einem I / P-Signal mit verschiedenen Frequenzen kommuniziert die Frequenz einfach mit der Resonanzfrequenz, so dass sie verstärkt wird. Während andere Arten von Frequenzen den abgestimmten Schaltkreis verwerfen.
Daher wird lediglich das bevorzugte Frequenzsignal ausgewählt und daher kann dies durch die LC-Schaltung verstärkt werden.
Spannungsverstärkung und Frequenzgang
Die Spannungsverstärkung für die LC-Schaltung kann durch die folgende Gleichung angegeben werden.
Av = β Rac / rin
Hier ist Rac die Impedanz der LC-Schaltung (Rac = L / CR), daher wird die obige Gleichung
Der Frequenzgang dieses Verstärkers ist unten gezeigt.
Frequenzgang eines einfach abgestimmten Verstärkers
Wir wissen, dass die Impedanz der Schaltung bei der Resonanzfrequenz extrem hoch und in der Natur vollständig resistiv ist.
Infolgedessen wird über RL die höchste Spannung für einen LC-Schaltkreis bei der Resonanzfrequenz erreicht.
Die abgestimmte Verstärkerbandbreite ist unten angegeben.
BW = f2-f1 => fr / Q.
Hier verstärkt der Verstärker jede Frequenz in diesem Bereich.
Kaskadeneffekt
Grundsätzlich kann eine Kaskadierung mehrerer Stufen innerhalb eines abgestimmten Verstärkers durchgeführt werden, um die Gesamtsystemverstärkung zu verbessern. Da die gesamte Systemverstärkung das Ergebnis der Produktverstärkung für jede Stufe innerhalb des Verstärkers ist.
Wenn in einem abgestimmten Verstärker die Spannungsverstärkung zunimmt, nimmt die Bandbreite ab. Schauen wir uns also an, wie sich die Kaskadierung auf die Bandbreite des gesamten Systems auswirkt.
Betrachten Sie eine n-stufige Kaskadenverbindung in einem einzelnen abgestimmten Verstärker. Die relative Verstärkung des Verstärkers entspricht der Verstärkung des Systems bei der Resonanzfrequenz und kann mit der folgenden Gleichung dargestellt werden
A / A Resonanz = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)zwei
In der obigen Gleichung bezeichnet Qe einen effizienten Qualitätsfaktor
𝛿 bezeichnet Bruchdifferenzen innerhalb der Frequenz.
Die Gesamtverstärkung kann durch Zusammenführen der Verstärkung zahlreicher Stufen in dem abgestimmten Verstärker erhalten werden
A / A Resonanz = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)zwei]]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)zwei] n / 2
Durch Vergleichen der Gesamtverstärkung mit 1 / √2 können wir die 3dB-Frequenzen dieses Verstärkers beenden.
Deshalb werden wir haben
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)zwei]]n= 1 / √ 2
Die obige Gleichung kann wie folgt geschrieben werden
1 + (2𝛿Qe)zwei= 21 / n
Aus der obigen Gleichung
2 𝛿 Qe = + oder - √21 / n -1
Es ist ein Bruchteil der Frequenzdifferenz, daher kann es wie folgt geschrieben werden.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Setzen Sie dies in die obige Gleichung ein, damit wir erhalten können
2 (f - fr / fr) Qe = + oder - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + oder - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Jetzt, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 und fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
Das BW des Verstärkers mit der Anzahl der kaskadierten Stufen kann wie folgt geschrieben werden:
B12 = f2 - f1 = (f2 - fr) + (fr - f1)
Ersetzen Sie die Werte in der obigen Gleichung, um die folgende Gleichung zu erhalten.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Aus der obigen Gleichung
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Aus der obigen B12-Gleichung können wir schließen, dass das n-stufige BW im Grunde genommen gleich der Summe eines Faktors und eines einstufigen BW ist.
Wenn die Ziffer der Stufen zwei sein kann, dann
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Wenn die Ziffer der Stufen drei sein kann, dann
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Aus den obigen Informationen ist daher verständlich, dass das BW verringert wird, wenn die Anzahl der Stufen zunimmt.
Vorteile und Nachteile
Die Vorteile eines einzelnen abgestimmten Verstärkers umfassen die folgenden.
- Der Leistungsverlust ist aufgrund des fehlenden Kollektorwiderstands geringer.
- Die Selektivität ist hoch.
- Die Spannungsversorgung des Kollektors ist aufgrund des Fehlens von Rc klein.
Die Nachteile eines einzelnen abgestimmten Verstärkers umfassen die folgenden.
- Das Produkt der Verstärkungsbandbreite ist klein
Anwendungen von Single Tuned Amplifier
Die Anwendungen eines einzelnen abgestimmten Verstärkers umfassen die folgenden.
- Dieser Verstärker wird in der primären internen Stufe des Funkempfängers überall dort verwendet, wo die Auswahl des Frontends mithilfe eines HF-Verstärkers erfolgen kann.
- Dieser Verstärker kann in Fernsehschaltungen verwendet werden.
Es geht also nur um eine einzige abgestimmter Verstärker die einen parallelen Tankkreis als Last verwendet. Es kann jedoch erforderlich sein, dass der Tankkreis in jeder Stufe auf die gleichen Frequenzen abgestimmt wird. Hier ist eine Frage für Sie, welche Konfiguration in einem einzelnen abgestimmten Verstärker verwendet wird?
