Ühe häälestatud võimendi: töö ja selle rakendused

Ühe häälestatud võimendi: töö ja selle rakendused

Häälestatud võimendi on ühte tüüpi võimendi, mida saab kasutada valimiseks või häälestamiseks. Valikuprotsessi saab teha võimalike sageduste vahel, kui mõni sagedus tuleb valida täpse sagedusega. Valikuprotsess võib olla võimalik häälestatud vooluringi abil. Kui võimendusahela koormust muudetakse häälestatud vooluahelaga, nimetatakse seda võimendit häälestatud nimeks võimendi ahel . See vooluring pole muud kui LC-ahel või paagi ahel või resonantsahel. Seda vooluahelat kasutatakse peamiselt signaali võimendamiseks väikesel sagedusribal, mis paiknevad resonantssagedusel. Kuna induktori reaktants tasakaalustab kondensaatori reaktantsi häälestatud ahelas kindla sagedusega, nimetatakse seda resonantssageduseks ja seda saab tähistada tähega „fr”. Resonantsi valem on 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Häälestatud võimendi võib liigitada kolme tüüpi, nimelt ükshäälestatud võimendisse, topelthäälestatud võimendisse ja järk-järgult häälestatud võimendisse.



Mis on ühe häälestatud võimendi?

Ühe häälestusega võimendi on mitmeastmeline võimendi, mis kasutab paralleelselt häälestatud vooluahelat nagu koormus. Kuid LC-ahel ja häälestatud vooluring igas etapis tuleb valida samadele sagedustele. Selles võimendis kasutatud konfiguratsioon on See võimendab konfiguratsioonid, mis sisaldavad paralleelselt häälestatud vooluahelat. Sisse traadita side , nõuab RF-etapp häälestatud pingevõimendit nii eelistatud kandesageduse valimiseks kui ka lubatud läbipääsusignaali muutmiseks.


Ehitus

Allpool on näidatud ühe häälestusega võimendi lülitusskeem, milles kasutatakse mahtuvuslikku sidestust. Oluline on märkida, et LC-ahela jaoks tuleks valida induktiivsuse (L) ja mahtuvuse (C) väärtus, et resonantsi resonantssagedus peab olema võrdne rakendatava sagedussignaaliga.





ühe häälestatud võimendi vooluahela skeem

ühe häälestatud võimendi vooluahela skeem

Selle vooluahela väljundi saab saavutada induktiivse ja mahtuvusliku sidestuse abil. Kuid see vooluring kasutab mahtuvuslikku sidestust. Vooluahelas kasutatav tavaline emitterkondensaator võib olla möödavoolukondensaator, samas kui sellised takistid nagu R1, R2 ja RE järgnevad sellistele ahelatele nagu stabiliseerimine ja eelpingestamine. Kollektorpiirkonnas kasutatav LC-ahel mõjub koormusele. Kondensaator on muudetav, et sisaldada muudetavat resonantssagedust. Tugeva signaali võimenduse saab saavutada, kui sisendsignaali sagedus on võrreldav häälestatud vooluahela resonantssagedusega.



Ühe häälestatud võimendi töö

Ühe häälestusega võimendi töö algab peamiselt kõrgsagedusliku signaali rakendusega, mida saab parandada ülaltoodud ahelas näidatud transistori BE-terminalis. LC-ahelas kasutatava kondensaatori muutmisega muudetakse vooluahela resonantssagedus võrdseks antud sisendsignaali sagedusega.

Siin saab LC-ahela kaudu signaali sagedusele anda suurema impedantsi. Seetõttu võib saavutada tohutu o / p. Erinevate sagedustega i / p signaali korral suhtleb sagedus lihtsalt resonantssagedusega, nii et see võimendub. Kui muud tüüpi sagedused viskavad häälestatud vooluahela kõrvale.


Seetõttu valitakse ainult eelistatud sagedussignaal ja seetõttu saab seda võimendada LC-ahela kaudu.

Pinge suurenemine ja sagedusreaktsioon

LC-ahela pingetõusu saab anda järgmise võrrandi abil.

Av = β Rac / rin

Siin on Rac LC-ahela impedants (Rac = L / CR), nii et ülaltoodud võrrand saab

Selle võimendi sagedusreaktsioon on näidatud allpool.

ühe häälestatud võimendi sagedus-reaktsioon

ühe häälestatud võimendi sagedus-reaktsioon

Me teame, et vooluahela takistus on resonantssagedusel ülimalt kõrge ja looduses täiesti takistuslik.

Selle tulemusena saavutatakse LC-vooluringi resonantssagedusel ülim pinge RL-i ulatuses.

Häälestatud võimendi ribalaius on toodud allpool.

BW = f2-f1 => fr / Q

Siin võimendab võimendi selles vahemikus mis tahes sagedust.

Kaskaadiefekt

Põhimõtteliselt saab häälestatud võimendi sees mitut astet kaskaadida, et suurendada süsteemi üldist võimendust. Kuna kogu süsteemi võimendus on toote võimendi tulemus igas võimendi etapis.

Häälestatud võimendis, kui pingetõus suureneb, siis ribalaius väheneb. Nii et vaatame, kuidas kaskaad mõjutab kogu süsteemi ribalaiust.

Vaatleme n-astmelist kaskaadiühendust ühes häälestatud võimendis. Võimendi suhteline võimendus on samaväärne süsteemi võimendusega resonantssagedusel. Seda saab esitada järgmise võrrandiga

| A / A resonants | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)kaks

Ülaltoodud võrrandis tähistab Qe efektiivset kvaliteeditegurit

𝛿 tähistab murdarvude erinevusi sageduses.

Üldise võimenduse saab häälestatud võimendi paljude astmete võimendi ühendamise teel

| A / A resonants | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)kaks]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)kaks] n / 2

Kui võrrelda kogu võimendust väärtusega 1 / √2, siis võime selle võimendi 3dB sagedused lõpetada.

Seetõttu saame

1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)kaks]n= 1 / √ 2

Ülaltoodud võrrandi võib kirjutada järgmiselt

1 + (2𝛿Qe)kaks= 21 / n

Ülaltoodud võrrandist

2 𝛿 Qe = + või - √21 / n -1

See on murdosa erinevus sageduse piires, nii et selle saab kirjutada järgmiselt.

𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr

Asendage see ülaltoodud võrrandisse, et saaksime

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

2 (f - fr) Qe = + või - fr√21 / n-1

f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1

Nüüd, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 ja fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1

Võimendi BW, kasutades kaskaaditud astmete arvu, saab kirjutada järgmiselt

B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)

Asendage ülaltoodud võrrandi väärtused ja saame järgmise võrrandi.

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

Ülaltoodud võrrandist

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

B1 = fr / Qe

B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1

Ülaltoodud B12 võrrandist võime järeldada, et põhimõtteliselt on n-astmeline BW võrdne teguri ja üheastmelise BW summaga.

Kui etappide arv võib olla kaks, siis

√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643

Kui etappide arv võib olla kolm, siis

√21 / n-1 = √21/3-1 = 051

Seetõttu on ülaltoodud teabe põhjal mõistetav, et kui etappide arv suureneb, väheneb BW.

Eelised ja puudused

Ühe häälestatud võimendi eelised hõlmavad järgmist.

  • Võimsuskadu on väiksem kollektori takistuse puudumise tõttu.
  • Selektiivsus on kõrge.
  • Kollektori pingeallikas on Rc puudumise tõttu väike.

Ühe häälestatud võimendi puudused hõlmavad järgmist.

  • Võimenduse ribalaiuse korrutis on väike

Ühe häälestatud võimendi rakendused

Ühe häälestatud võimendi rakendused hõlmavad järgmist.

  • Seda võimendit kasutatakse raadiovastuvõtja primaarses sisemises staadiumis kõikjal, kus esiotsa saab valida RF-võimendi abil.
  • Seda võimendit saab kasutada televisiooni ahelates.

Seega on see kõik üksiku kohta häälestatud võimendi mis kasutab koormusena paralleelset paagi ahelat. Kuid igal etapil võib olla vaja paagi vooluringi häälestada samadele sagedustele. Siin on teile küsimus, millist konfiguratsiooni kasutatakse ühes häälestatud võimendis?