Tek Ayarlı Amplifikatör: Çalışma ve Uygulamaları

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Ayarlanmış amplifikatör seçmek veya ayarlamak için kullanılabilen bir tür amplifikatördür. Seçim işlemi, herhangi bir frekansın kesin bir frekansta seçilmesi durumunda bir dizi mevcut frekans arasında yapılabilir. Ayarlanmış bir devre kullanılarak seçim süreci mümkün olabilir. Bir amplifikatör devresinin bir yükü ayarlanmış bir devre ile değiştirildiğinde, bu amplifikatör bir Ayarlanmış olarak adlandırılır. amplifikatör devresi . Bu devre bir LC devresi veya tank devresi veya rezonans devresi. Bu devre esas olarak, rezonans frekansında bulunan hafif bir frekans bandı üzerinde bir sinyali yükseltmek için kullanılır. İndüktörün reaktansı, ayarlanmış devre içindeki kapasitörün reaktansını belirli bir frekansta dengelediğinden, bu rezonans frekansı olarak adlandırılır ve 'fr' ile gösterilebilir. Rezonans formülü 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC'dir. Ayarlanmış amplifikatör üç tipte sınıflandırılabilir: tek ayarlı amplifikatör, çift ayarlı amplifikatör ve kademeli amplifikatör ayarlı.

Tek Ayarlı Amplifikatör nedir?

Tek ayarlı amplifikatör, bir yük gibi paralel ayarlanmış bir devre kullanan çok aşamalı bir amplifikatördür. Ancak, her aşamadaki LC devresi ve ayarlanmış devrenin aynı frekanslara seçilmesi gerekir. Bu amplifikatörde kullanılan konfigürasyon Bu güçlendirir paralel ayarlanmış devreyi içeren konfigürasyonlar. İçinde kablosuz iletişim RF aşaması, tercih edilen taşıyıcı frekansı seçmek ve ayrıca izin verilen geçiş bandı sinyalini değiştirmek için ayarlanmış bir voltaj amplifikatörü gerektirir.




İnşaat

Kapasitif kuplaj kullanan tek ayarlı amplifikatör devre şeması aşağıda gösterilmiştir. Bir LC devresi için, endüktans (L) ve kapasitans (C) değerinin, rezonansın rezonans frekansının uygulanan frekans sinyaline eşit olması gerektiğine göre seçilmesi gerektiğine dikkat etmek önemlidir.

tek ayarlı amplifikatörün devre şeması

tek ayarlı amplifikatörün devre şeması



Bu devrenin çıkışı, endüktif ve kapasitif kuplaj kullanılarak elde edilebilir. Ancak bu devre kapasitif kuplaj kullanır. Devrede kullanılan ortak verici kondansatörü bir baypas kondansatörü olabilirken, stabilizasyon ve polarlama gibi devreler R1, R2 ve RE gibi bu dirençleri takip eder Kollektör bölgesinde kullanılan LC devresi bir yük gibi davranır. Değiştirilebilir bir rezonans frekansı içerecek şekilde kapasitör değiştirilebilir. Giriş sinyali frekansı, ayarlanmış devrenin rezonans frekansı ile karşılaştırılabilir ise büyük sinyal amplifikasyonu elde edilebilir.

Tek Ayarlı Amplifikatör Çalışması

Tek ayarlı amplifikatör çalışması esas olarak, transistörün yukarıdaki devrede gösterilen BE terminalinde geliştirilebilen yüksek frekanslı sinyal uygulamasıyla başlar. LC devresinde kullanılan kapasitör değiştirilerek, devrenin rezonans frekansı, verilen giriş sinyalinin frekansına eşit hale getirilir.

Burada, sinyalin frekansına LC devresi üzerinden daha yüksek empedans verilebilir. Bu nedenle, çok büyük bir o / p elde edilebilir. Çeşitli frekanslara sahip bir i / p sinyali için, basitçe frekans, rezonans frekansı ile iletişim kurar, böylece güçlendirilir. Oysa diğer frekans türleri ayarlanmış devreyi atacaktır.


Bu nedenle, yalnızca tercih edilen frekans sinyali seçilecektir ve bu nedenle bu, LC devresi aracılığıyla yükseltilebilir.

Gerilim Kazancı ve Frekans Tepkisi

LC devresi için voltaj kazancı aşağıdaki denklemle verilebilir.

Av = β Rac / rin

Burada Rac, LC devresinin empedansıdır (Rac = L / CR), dolayısıyla yukarıdaki denklem

Bu amplifikatörün frekans tepkisi aşağıda gösterilmiştir.

tek ayarlı amplifikatörün frekans yanıtı

tek ayarlı amplifikatörün frekans yanıtı

Devrenin empedansının son derece yüksek ve rezonans frekansında doğada tamamen dirençli olduğunu biliyoruz.

Sonuç olarak, rezonans frekansında bir LC devresi için RL boyunca en yüksek voltaj elde edilir.

Ayarlanmış amplifikatör bant genişliği aşağıda verilmiştir.

BW = f2-f1 => fr / Q

Burada, amplifikatör bu aralıktaki herhangi bir frekansı yükseltir.

Basamaklı Etkisi

Temel olarak, ayarlanmış bir amplifikatörde çeşitli aşamaların basamaklandırılması, genel sistem kazancını artırmak için yapılabilir. Tüm sistem kazancı, amplifikatördeki her aşama için ürünün kazancının sonucudur.

Ayarlanmış bir amplifikatörde, voltaj kazancı arttığında, bant genişliği azalacaktır. Öyleyse, basamaklandırmanın tüm sistemin bant genişliğini nasıl etkileyeceğine bir göz atalım.

Tek ayarlanmış bir amplifikatörde n aşamalı kademeli bir bağlantı düşünün. Amplifikatörün bağıl kazancı, sistemin rezonans frekansındaki kazancına eşdeğerdir, aşağıdaki denklem ile temsil edilebilir

| A / A rezonansı | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)iki

Yukarıdaki denklemde Qe, verimli bir kalite faktörünü belirtir

𝛿, frekans içindeki kesirli farklılıkları belirtir.

Genel kazanç, ayarlanmış amplifikatördeki çok sayıda aşamanın kazancı birleştirilerek elde edilebilir.

| A / A rezonansı | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)iki]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)iki] n / 2

Toplam kazancı 1 / √2 ile karşılaştırarak, 3dB frekanslarını bu amplifikatöre sonlandırabiliriz.

Bu nedenle sahip olacağız

1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)iki]n= 1 / √ 2

Yukarıdaki denklem şu şekilde yazılabilir:

1 + (2𝛿Qe)iki= 21 / n

Yukarıdaki denklemden

2 𝛿 Qe = + veya - √21 / n -1

Frekans içindeki kesirli bir farktır, bu nedenle aşağıdaki gibi yazılabilir.

𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr

Bunu yukarıdaki denkleme koyun, böylece

2 (f - fr / fr) Qe = + veya - √21 / n-1

2 (f - fr) Qe = + veya - fr√21 / n-1

f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1

Şimdi, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 ve fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1

Basamaklı aşamaların sayısını kullanan amplifikatörün BW'si şu şekilde yazılabilir:

B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)

Yukarıdaki denklemdeki değerleri değiştirin, aşağıdaki denklemi elde edebiliriz.

B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1

Yukarıdaki denklemden

B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1

B1 = fr / Qe

B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1

Yukarıdaki B12 denkleminden, temel olarak n-aşamalı BW'nin bir faktör ve tek aşamalı BW toplamına eşit olduğu sonucuna varabiliriz.

Aşama basamağı iki olabilirse, o zaman

√21 / n-1 = √21/2-1 = 0.643

Aşama basamağı üç olabilirse, o zaman

√21 / n-1 = √21/3-1 = 051

Bu nedenle, yukarıdaki bilgilerden, aşama sayısı arttığında BW'nin azalacağı anlaşılabilir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Tek ayarlanmış bir amplifikatörün avantajları aşağıdakileri içerir.

  • Kollektör direncinin olmaması nedeniyle güç kaybı daha azdır.
  • Seçicilik yüksektir.
  • Kollektörün voltaj beslemesi, Rc eksikliğinden dolayı küçüktür.

Tek ayarlanmış bir amplifikatörün dezavantajları aşağıdakileri içerir.

  • Kazanç bant genişliğinin ürünü küçüktür

Tek Ayarlı Amplifikatör Uygulamaları

Tek bir ayarlanmış amplifikatörün uygulamaları aşağıdakileri içerir.

  • Bu amplifikatör, ön uç seçiminin bir RF amplifikatörü kullanılarak yapılabildiği her yerde radyo alıcısının birincil dahili aşamasında kullanılır.
  • Bu amplifikatör televizyon devrelerinde kullanılabilir.

Böylece, bunların hepsi tek bir ayarlanmış amplifikatör Yük olarak paralel bir tank devresi kullanan. Ancak, her aşamadaki tank devresinin aynı frekanslara ayarlanması gerekebilir. İşte size bir soru, tek ayarlı bir amplifikatörde hangi konfigürasyon kullanılır?