Il sintonizzato amplificatore è un tipo di amplificatore che può essere utilizzato per la selezione o la sintonizzazione. Il processo di selezione può essere effettuato tra un insieme di frequenze disponibili se una qualsiasi frequenza deve essere selezionata a una frequenza esatta. Il processo di selezione può essere possibile utilizzando un circuito sintonizzato. Quando un carico di un circuito amplificatore viene modificato con un circuito sintonizzato, questo amplificatore viene denominato Tuned circuito amplificatore . Questo circuito non è altro che un file Circuito LC o circuito del serbatoio o circuito risonante. Questo circuito viene utilizzato principalmente per amplificare un segnale su una leggera banda di frequenze che si trovano alla frequenza di risonanza. Poiché la reattanza dell'induttore bilancia la reattanza del condensatore all'interno del circuito sintonizzato a una frequenza specifica, questa viene chiamata frequenza di risonanza e può essere indicata con 'fr'. La formula di risonanza è 2πfL = 1 / 2πfc e fr = 1 / 2π√LC. L'amplificatore sintonizzato può essere classificato in tre tipi: amplificatore sintonizzato singolo, amplificatore sintonizzato doppio e stager sintonizzato l'amplificatore.
Cos'è un amplificatore sintonizzato singolo?
L'amplificatore sintonizzato singolo è un amplificatore multistadio, che utilizza un circuito sintonizzato in parallelo come un carico. Tuttavia, il circuito LC e il circuito sintonizzato in ogni fase devono essere selezionati sulle stesse frequenze. La configurazione utilizzata in questo amplificatore è Questo amplifica configurazioni che contengono il circuito sintonizzato in parallelo. Nel comunicazone wireless , lo stadio RF richiede un amplificatore di tensione sintonizzato per scegliere la frequenza portante preferita e per cambiare il segnale a banda passante consentito.
Costruzione
Di seguito è mostrato lo schema del circuito dell'amplificatore sintonizzato utilizzando l'accoppiamento capacitivo. È importante notare che per un circuito LC, il valore di induttanza (L) e capacità (C) deve essere scelto in modo che la frequenza di risonanza della risonanza deve essere uguale al segnale di frequenza che viene applicato.
schema-circuitale-di-amplificatore-sintonizzato-singolo
L'uscita di questo circuito può essere ottenuta mediante accoppiamento induttivo e capacitivo. Ma questo circuito utilizza l'accoppiamento capacitivo. Il condensatore di emettitore comune utilizzato all'interno del circuito può essere un condensatore di bypass mentre i circuiti come la stabilizzazione e la polarizzazione seguono questi resistori come R1, R2 e RE Il circuito LC utilizzato all'interno della regione del collettore agisce come un carico. Il condensatore è modificabile per contenere una frequenza di risonanza variabile. È possibile ottenere un'enorme amplificazione del segnale se la frequenza del segnale in ingresso è paragonabile alla frequenza di risonanza del circuito sintonizzato.
Funzionamento dell'amplificatore a sintonizzazione singola
Il funzionamento del singolo amplificatore sintonizzato inizia principalmente con l'applicazione del segnale ad alta frequenza che può essere migliorata al terminale BE del transistor mostrato nel circuito sopra. Modificando il condensatore utilizzato all'interno del circuito LC, la frequenza di risonanza del circuito viene resa uguale alla frequenza del segnale di ingresso dato.
Qui, l'impedenza più alta può essere data alla frequenza del segnale attraverso il circuito LC. Pertanto, è possibile ottenere un enorme o / p. Per un segnale i / p con varie frequenze, semplicemente la frequenza comunica con la frequenza di risonanza in modo che venga amplificata. Mentre altri tipi di frequenze scartano il circuito sintonizzato.
Pertanto, verrà selezionato semplicemente il segnale di frequenza preferito e quindi questo può essere amplificato attraverso il circuito LC.
Guadagno di tensione e risposta in frequenza
Il guadagno di tensione per il circuito LC può essere dato dalla seguente equazione.
Av = β Rac / rin
Qui Rac è l'impedenza del circuito LC (Rac = L / CR), quindi l'equazione sopra diventerà
La risposta in frequenza di questo amplificatore è mostrata di seguito.
risposta in frequenza dell'amplificatore sintonizzato singolo
Sappiamo che l'impedenza del circuito è estremamente alta e completamente resistiva in natura alla frequenza di risonanza.
Di conseguenza, la massima tensione viene raggiunta attraverso RL per un circuito LC alla frequenza di risonanza.
La larghezza di banda dell'amplificatore sintonizzato è indicata di seguito.
BW = f2-f1 => fr / Q
Qui, l'amplificatore amplifica qualsiasi frequenza in questa gamma.
Effetto a cascata
Fondamentalmente, il collegamento a cascata di diversi stadi all'interno di un amplificatore sintonizzato può essere eseguito per migliorare il guadagno complessivo del sistema. Poiché l'intero guadagno del sistema è il risultato del guadagno del prodotto per ogni stadio all'interno dell'amplificatore.
In un amplificatore sintonizzato, quando il guadagno di tensione aumenta, la larghezza di banda diminuirà. Diamo quindi un'occhiata a come la cascata influenzerà la larghezza di banda dell'intero sistema.
Considera una connessione in cascata a n stadi in un singolo amplificatore sintonizzato. Il guadagno relativo dell'amplificatore è equivalente al guadagno del sistema alla frequenza di risonanza può essere rappresentato con la seguente equazione
| Risonanza A / A | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)Due
Nell'equazione precedente, Qe denota un fattore di qualità efficiente
𝛿 denota differenze frazionarie all'interno della frequenza.
Il guadagno complessivo può essere ottenuto unendo il guadagno di numerosi stadi nell'amplificatore sintonizzato
| Risonanza A / A | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)Due]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)Due] n / 2
Confrontando il guadagno totale con 1 / √2, possiamo terminare le frequenze di 3dB a questo amplificatore.
Quindi avremo
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)Due]n= 1 / √ 2
L'equazione sopra può essere scritta come
1 + (2𝛿Qe)Due= 21 / n
Dall'equazione sopra
2 𝛿 Qe = + o - √21 / n -1
È una differenza frazionaria all'interno della frequenza, quindi può essere scritta come segue.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Sostituiscilo nell'equazione sopra così possiamo ottenere
2 (f - fr / fr) Qe = + o - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + o - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Adesso, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 e fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
Il BW dell'amplificatore utilizzando il numero di stadi in cascata può essere scritto come
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Sostituendo i valori nell'equazione sopra possiamo ottenere la seguente equazione.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Dall'equazione sopra
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Dall'equazione B12 di cui sopra, possiamo concludere che fondamentalmente n-stadi BW è uguale alla somma di un fattore e BW a stadio singolo.
Se la cifra degli stadi può essere due, allora
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Se la cifra degli stadi può essere tre, allora
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Pertanto, dalle informazioni di cui sopra, è comprensibile che quando il numero di stadi aumenta, il BW diminuirà.
Vantaggi e svantaggi
I vantaggi di un singolo amplificatore sintonizzato includono quanto segue.
- La perdita di potenza è minore a causa della mancanza di resistenza del collettore.
- La selettività è alta.
- La tensione di alimentazione del collettore è ridotta a causa della mancanza di Rc.
Gli svantaggi di un singolo amplificatore sintonizzato includono quanto segue.
- Il prodotto della larghezza di banda del guadagno è piccolo
Applicazioni dell'amplificatore sintonizzato singolo
Le applicazioni di un singolo amplificatore sintonizzato includono quanto segue.
- Questo amplificatore viene utilizzato nella fase interna primaria del ricevitore radio ovunque la selezione del front-end può essere effettuata utilizzando un amplificatore RF.
- Questo amplificatore può essere utilizzato nei circuiti televisivi.
Quindi, si tratta di un singolo amplificatore sintonizzato che utilizza un circuito serbatoio in parallelo come carico. Tuttavia, il circuito del serbatoio in ogni fase può essere necessario per essere sintonizzato per le stesse frequenze. Ecco una domanda per te, quale configurazione viene utilizzata in un singolo amplificatore sintonizzato?
