Uglašen ojačevalnik je ena vrsta ojačevalnika, ki se lahko uporablja za izbiro ali nastavitev. Izbirni postopek je mogoče izvesti med naborom razpoložljivih frekvenc, če je treba katero koli frekvenco izbrati s točno določeno frekvenco. Postopek izbire je možen z uglašenim vezjem. Ko se obremenitev ojačevalnega vezja spremeni z uglašenim vezjem, je ta ojačevalnik imenovan Uglašen ojačevalno vezje . To vezje ni nič drugega kot LC vezje ali krogotok rezervoarja ali resonančni krog. To vezje se uporablja predvsem za ojačanje signala v rahlem pasu frekvenc, ki se nahajajo na resonančni frekvenci. Ker reaktanca induktorja uravnoteži reaktanco kondenzatorja znotraj uglašenega vezja pri določeni frekvenci, potem se to imenuje resonančna frekvenca in jo lahko označimo z 'fr'. Resonančna formula je 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Uglašeni ojačevalnik lahko razvrstimo v tri tipe, in sicer enojno nastavljeni ojačevalnik, dvonastavljeni ojačevalnik in stager nastavljeni ojačevalnik.
Kaj je en uglašen ojačevalnik?
Enonastavljeni ojačevalnik je večstopenjski ojačevalnik, ki uporablja vzporedno nastavljeno vezje kot obremenitev. Toda LC vezje in uglašeno vezje v vsaki fazi je potrebno izbrati na enake frekvence. Konfiguracija, uporabljena v tem ojačevalniku, je To se poveča konfiguracije, ki vsebujejo vzporedno uglašeno vezje. V brezžična komunikacija , RF stopnja zahteva nastavljeni napetostni ojačevalnik, da izbere prednostno nosilno frekvenco in spremeni dovoljeni signal pasovnega pasu.
Gradnja
Shema enojno uglašenega ojačevalnika z uporabo kapacitivne sklopke je prikazana spodaj. Pomembno je omeniti, da je treba za LC vezje izbrati vrednost induktivnosti (L) in kapacitivnosti (C), da mora biti resonančna frekvenca resonance enaka frekvenčnemu signalu, ki se uporablja.
diagram vezja enojno nastavljenega ojačevalnika
Izhod tega vezja je mogoče doseči z uporabo induktivne in kapacitivne sklopke. Toda to vezje uporablja kapacitivno sklopko. Skupni oddajniški kondenzator, ki se uporablja v vezju, je lahko obvodni kondenzator, medtem ko vezja, kot sta stabilizacija in pristranskost, sledijo tem uporom, kot so R1, R2 in RE. Kondenzator je spremenljiv, da vsebuje spremenljivo resonančno frekvenco. Ogromno ojačanje signala je mogoče doseči, če je frekvenca vhodnega signala primerljiva z resonančno frekvenco uglašenega vezja.
Eno nastavljeni ojačevalnik
Enonastavljeni ojačevalnik se v glavnem začne z visokofrekvenčno aplikacijo signala, ki jo je mogoče izboljšati na terminalu BE tranzistorja, prikazanem v zgornjem vezju. S spreminjanjem kondenzatorja, uporabljenega v vezju LC, je resonančna frekvenca vezja enaka frekvenci danega vhodnega signala.
Tu lahko dobimo večjo impedanco frekvenci signala skozi LC vezje. Zato je mogoče doseči ogromno o / p. Za signal i / p z različnimi frekvencami preprosto frekvenca komunicira z resonančno frekvenco, tako da se ojači. Medtem ko druge vrste frekvenc zavržejo nastavljeno vezje.
Zato bo izbran zgolj želeni frekvenčni signal, zato ga je mogoče ojačati skozi LC vezje.
Povečanje napetosti in frekvenčni odziv
Povečanje napetosti za LC vezje lahko podamo z naslednjo enačbo.
Av = β Rac / rin
Tu je Rac impedanca LC vezja (Rac = L / CR), zato bo zgornja enačba postala
Frekvenčni odziv tega ojačevalnika je prikazan spodaj.
frekvenčni odziv enonastavljenega ojačevalnika
Vemo, da je impedanca vezja izjemno visoka in popolnoma odporna v naravi na resonančni frekvenci.
Posledično je največja napetost v RL za LC vezje pri frekvenci resonanca.
Nastavljena pasovna širina ojačevalnika je podana spodaj.
BW = f2-f1 => fr / Q
Tu ojačevalnik ojača katero koli frekvenco v tem območju.
Kaskadni učinek
V bistvu je mogoče narediti kaskado več stopenj znotraj nastavljenega ojačevalnika za povečanje celotnega dobička sistema. Ker je celoten sistemski dobiček rezultat dobička izdelka za vsako stopnjo v ojačevalniku.
V nastavljenem ojačevalniku, ko se ojačanje napetosti poveča, se pasovna širina zmanjša. Poglejmo torej, kako bo kaskadno vplivanje na pasovno širino celotnega sistema.
Razmislite o n-stopenjski kaskadni povezavi v enem uglašenem ojačevalniku. Relativni dobiček ojačevalnika je enak ojačitvi sistema na resonančni frekvenci in ga lahko predstavimo z naslednjo enačbo
| A / A resonanca | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dva
V zgornji enačbi Qe označuje učinkovit faktor kakovosti
𝛿 označuje delne razlike znotraj frekvence.
Celotni dobiček je mogoče doseči z združevanjem ojačenja številnih stopenj v nastavljenem ojačevalniku
| A / A resonanca | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dva]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)dva] n / 2
S primerjavo skupnega ojačanja z 1 / √2 lahko nato pretvorimo frekvence 3dB v ta ojačevalnik.
Zato bomo imeli
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)dva]n= 1 / √ 2
Zgornjo enačbo lahko zapišemo kot
1 + (2𝛿Qe)dva= 21 / n
Iz zgornje enačbe
2 𝛿 Qe = + ali - √21 / n -1
To je delna razlika znotraj frekvence, zato jo lahko zapišemo takole.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Nadomestite to v zgornjo enačbo, da bomo lahko dobili
2 (f - fr / fr) Qe = + ali - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + ali - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Zdaj, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 in fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
BW ojačevalnika s številom kaskadnih stopenj lahko zapišemo kot
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Če nadomestimo vrednosti v zgornji enačbi, lahko dobimo naslednjo enačbo.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Iz zgornje enačbe
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Iz zgornje enačbe B12 lahko sklepamo, da je v bistvu n-stopenjska BW enaka vsoti faktorja in enostopenjske BW.
Če je številka stopenj lahko dve, potem
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Če je številka stopenj lahko tri, potem
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Iz zgornjih informacij je torej razumljivo, da ko se število stopenj poveča, se BW zmanjša.
Prednosti in slabosti
Prednosti enojno nastavljenega ojačevalnika vključujejo naslednje.
- Izguba moči je manjša zaradi pomanjkanja odpornosti kolektorja.
- Selektivnost je velika.
- Napajalna napetost kolektorja je majhna zaradi pomanjkanja Rc.
Slabosti enojno nastavljenega ojačevalnika vključujejo naslednje.
- Produkt pasovne širine dobička je majhen
Uporaba enojno nastavljenega ojačevalnika
Aplikacije enega uglašenega ojačevalnika vključujejo naslednje.
- Ta ojačevalnik se uporablja na primarni notranji stopnji radijskega sprejemnika, kjer koli je mogoče izbrati čelni del z RF ojačevalnikom.
- Ta ojačevalnik se lahko uporablja v televizijskih vezjih.
Gre torej za enega samega nastavljeni ojačevalnik ki kot obremenitev uporablja vzporedni krog rezervoarja. Vendar pa bo morda treba rezervoar v vsakem koraku nastaviti na enake frekvence. Tukaj je vprašanje za vas, katera konfiguracija se uporablja v enem uglašenem ojačevalniku?
