Ein Verstärker, der eine exakte Frequenz oder Schmalbandfrequenz verstärkt, ist als abgestimmter Verstärker bekannt. Dieser Verstärker wird meistens verwendet, um die Frequenzen von hochem sonstem Radio zu verstärken. Diese Verstärker bieten eine extrem hohe Impedanz bei der Resonanzfrequenz sowie eine extrem winzige Impedanz bei allen anderen Frequenzen. Abgestimmte Verstärker werden in drei Typen eingeteilt, nämlich einfach abgestimmt, doppelt abgestimmt und versetzt abgestimmt Verstärker . Die Vorteile davon Verstärker Hauptsächlich sind Leistungsverluste enthalten, weniger Selektivität ist hoch, weniger harmonische Verzerrung, Radar, TV, HF-Verstärker usw. Dieser Artikel beschreibt einen Überblick über den gestaffelten Verstärker und seine Anwendungen.
Was ist ein gestaffelter Verstärker?
Versetzte Definition des abgestimmten Verstärkers ist ein Verstärker, der verwendet wird, um den Gesamtfrequenzgang des abgestimmten Verstärkers zu verbessern. Normalerweise sind diese Verstärker so ausgelegt, dass sie eine Gesamtantwort für maximale Ebenheit im Bereich der Mittenfrequenz zeigen.
Dieser Verstärker verwendet abgestimmte Schaltkreise, um in Verbindung zu arbeiten. Der Gesamtfrequenzgang dieses Verstärkers kann erreicht werden, indem der separate Frequenzgang zu einem addiert wird. Wenn die Resonanzfrequenzen der verschiedenen abgestimmten Schaltkreise versetzt sind, andernfalls verschoben, spricht man von einem gestaffelten abgestimmten Verstärker.
Stagger Tuned Amplifier funktioniert
Das unten gezeigte Schaltbild ist ein zweistufiger, gestaffelter Verstärker. In dieser Schaltung kann die Staffelungsabstimmung erreicht werden, indem die abgestimmten Schaltungen wie L1C1 und L2C2 auf eine etwas andere Frequenz erzeugt werden. Das gestaffelte Verstärkerschaltung wird unten gezeigt.
gestaffelter Verstärker
Das doppelt abgestimmter Verstärker bietet hohe BW wie 3dB. Die Anordnung dieses Verstärkers ist jedoch nicht einfach. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, werden zwei einfach abgestimmte kaskadierte Verstärker verwendet, die eine bestimmte Bandbreite haben. Die Resonanzfrequenzen von BWs werden eingestellt und durch einen Betrag geteilt, der dem BW jeder Stufe entspricht.
Da diese Frequenzen versetzt sind und als gestaffelte Verstärker bezeichnet werden. Die Eigenschaften dieser Verstärker sind unten gezeigt. Das folgende Bild zeigt die Hauptbeziehung zwischen den Verstärkungseigenschaften einzelner Stufen innerhalb eines gestaffelten Verstärkers.
Der Verstärker mit Staffelungsabstimmung hat ein größeres BW, ein schnelleres Durchlassband und eine größere Anzahl von verwendeten Stufen. Das flachere wird das Durchlassband sein. Die Schaltung wird als Staffelung bezeichnet, da die Resonanzfrequenzen der abgestimmten Schaltung verschoben sind.
Staffelung-abgestimmte-Verstärker-Ausgangsantwort
Der Gesamtfrequenzgang des gestaffelten Verstärkers steht im Gegensatz zu den äquivalenten und separaten einzelnen abgestimmten Stufen. Diese Stufen umfassen ähnliche Resonanzkreise. In den folgenden Eigenschaften nimmt die Staffelung der Gesamtverstärkung der Mittelfrequenz auf 0,5 der Scheitelverstärkung der Trennstufe ab. Bei mittlerer Frequenz enthält jede Stufe eine 0,707-Crest-Verstärkung der Trennstufe. Daher ist die entsprechende Spannungsverstärkung für jede Stufe der Staffelung 0,707-mal höher, wenn die beiden ähnlichen Stufen ohne Staffelung verwendet werden.
Staffelung-abgestimmte Verstärker-Eigenschaften
Das 3dB-BW des Staffelungspaars ist jedoch √2-mal höher als das BW einer einzelnen einzelnen abgestimmten Stufe. Daher kann das entsprechende Verstärkungs-BW-Produkt für jede Stufe des gestaffelten abgestimmten Paares 0,707 x √2 betragen, was mit den separaten einzelnen abgestimmten Stufen dem 1,00-fachen entspricht.
Der Gedanke der gestaffelten Staffelung kann einfach auf zusätzliche Stufen erweitert werden. Bei der dreistufigen Staffelung kann die Abstimmung des Primärkreises auf eine niedrigere Frequenz als die Mittenfrequenz eingestellt werden. Die 3. Schaltung kann im Vergleich zur Mittelfrequenz auf Hochfrequenz eingestellt werden. Die eingestellte Frequenz in der Mitte wird auf die genaue Mittenfrequenz eingestellt.
Abgestufte Verstärkerableitung
Die Verstärkung des einzelnen abgestimmten Verstärkers kann wie folgt geschrieben werden
Aus / Aus (Resonanz) = 1/1 + 2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
Wo X = 2Qeff 𝛿
In einem gestaffelten Verstärker werden die beiden Verstärker wie einfach abgestimmte Kaskaden mit getrennten Resonanzfrequenzen verwendet. Angenommen, wenn eine Stufe des Verstärkers mit der Frequenz wie fr + 𝛿 und eine andere Stufe des Verstärkers mit der Frequenz wie fr - tuned abgestimmt ist. Wir haben also fr1 = fr + 𝛿 und fr2 = fr - 𝛿.
Basierend auf den obigen zwei Frequenzen fr1 und fr2 kann die Selektivitätsfunktion wie folgt geschrieben werden
Av / Av (Resonanz) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (Resonanz) 2 = 1 / j (X-1)
Der Gesamtgewinn dieser Stufen entspricht dem Produkt zweier Stufen einzelner Gewinne
Av / Av (Resonanz) kaskadiert = Av / Av (Resonanz) 1 * Av / Av (Resonanz) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (Resonanz) kaskadiert | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
Wir kennen den Wert von X = 2Qeff 𝛿
Ersetzen Sie diesen Wert in der obigen Gleichung.
= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4
= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1/2 √1 + 4Q4eff 𝛿 4
Vorteile und Nachteile
Zu den Vor- und Nachteilen des gestaffelten Verstärkers gehören die folgenden.
- Durch Verwendung dieses Verstärkers kann ein erhöhtes BW erhalten werden. Vergleichen Sie mit einer einzelnen Melodie, das BW ist √2 mal.
- Dieser Verstärker hat einen hohen Verstärkungswert BW.
- In jeder Stufe des Verstärkers gibt es einen kleinen Unterschied innerhalb der Resonanz. Daher kann eine verbesserte Stabilität innerhalb einer Operation erhalten werden.
- Der Bandpass dieses Verstärkers ist im Vergleich zu a schneller einfach abgestimmter Verstärker . Die Ausrichtung dieser Schaltung ist einfach, wenn wir sie mit dem einfach abgestimmten Verstärker vergleichen.
Anwendungen
Die gestaffelten Verstärkeranwendungen umfassen Folgendes.
- Es wird in einem Überlagerungsempfänger als ZF-Verstärker (Zwischenfrequenzverstärker) verwendet
- Es wird in UHF-Funkrelaissystemen verwendet.
- Es ist ein extrem schmalbandiger Zwischenfrequenzverstärker in einem Spektrumanalysator
- Es wird wie ein breitbandig abgestimmter Verstärker verwendet, der für Y-Verstärker in Oszilloskopen vorgesehen ist
- Es wird für die Videoverstärkung wie ein breitbandig abgestimmter Verstärker verwendet.
- Es wird wie HF-Verstärker in Empfängern verwendet
- ZF-Verstärker in a Satellit Transponder
Hier dreht sich also alles um Stagger getunt Verstärker . Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass diese Verstärker normalerweise so ausgelegt sind, dass der Gesamtfrequenzgang eine maximale Ebenheit ungefähr in der Mitte der Frequenz aufweist. Es sind mehrere abgestimmte Schaltkreise erforderlich, um in Kombination zu arbeiten. Sobald die Frequenz über und unter der Resonanzfrequenz geändert wird, fällt sie schnell ab.
