Den inställda förstärkare är en typ av förstärkare som kan användas för att välja eller ställa in. Urvalsprocessen kan göras mellan en uppsättning tillgängliga frekvenser om någon frekvens som ska väljas med en exakt frekvens. Valet kan vara möjligt med hjälp av en avstämd krets. När en belastning på en förstärkarkrets ändras med en avstämd krets, så kallas denna förstärkare som en avstämd förstärkarkrets . Denna krets är inget annat än en LC-krets eller tankkrets eller resonanskrets. Denna krets används främst för att förstärka en signal över ett litet frekvensband som är beläget vid resonansfrekvensen. Eftersom induktorns reaktans balanserar kondensatorns reaktans i den avstämda kretsen vid en specifik frekvens, kallas detta resonansfrekvens och det kan betecknas med 'fr'. Resonansformeln är 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Den inställda förstärkaren kan klassificeras i tre typer, nämligen enstämd förstärkare, dubbelstämd förstärkare och staginställd förstärkare.
Vad är en enda avstämd förstärkare?
Den enstämda förstärkaren är en flerstegsförstärkare som använder en parallellinställd krets som en belastning. Men LC-kretsen och den avstämda kretsen i varje steg är nödvändiga för att kunna väljas till samma frekvenser. Konfigurationen som används i denna förstärkare är Detta förstärker konfigurationer som innehåller den parallellt inställda kretsen. I trådlös kommunikation , kräver RF-steget en avstämd spänningsförstärkare för att välja önskad bärvågsfrekvens såväl som för att ändra den passbandsignal som är tillåten.
Konstruktion
Det enkelt inställda kretsschemat med kapacitiv koppling visas nedan. Det är viktigt att notera att för en LC-krets bör induktansvärdet (L) och kapacitansen (C) väljas så att resonansresonansfrekvensen måste vara lika med den frekvenssignal som appliceras.
kretsschema-över-en-inställd-förstärkare
Utgången från denna krets kan uppnås genom att använda induktiv och kapacitiv koppling. Men den här kretsen använder kapacitiv koppling. Den vanliga emitterkondensatorn som används i kretsen kan vara en förbikopplingskondensator medan kretsarna som stabilisering och förspänning följer av dessa motstånd som R1, R2 och RE LC-kretsen som används inom samlarregionen fungerar som en belastning. Kondensatorn är utbytbar för att innehålla en utbytbar resonansfrekvens. Enorm signalförstärkning kan uppnås om insignalfrekvensen är jämförbar med den avstämda kretsens resonansfrekvens.
Enkel inställd förstärkare
Den enstämda förstärkaren börjar huvudsakligen med högfrekvenssignalapplikationen som kan förbättras vid transistorns BE-terminal som visas i ovanstående krets. Genom att ändra kondensatorn som används i LC-kretsen görs kretsens resonansfrekvens lika med den givna insignalens frekvens.
Här kan den högre impedansen ges till signalens frekvens genom LC-kretsen. Därför kan en enorm o / p uppnås. För en i / p-signal med olika frekvenser kommunicerar helt enkelt frekvensen med resonansfrekvens så att den förstärks. Medan andra typer av frekvenser kasserar den inställda kretsen.
Därför kommer endast den föredragna frekvenssignalen att väljas och därför kan den förstärkas genom LC-kretsen.
Spänningsförstärkning och frekvensrespons
Spänningsförstärkningen för LC-kretsen kan ges genom följande ekvation.
Av = β Rac/rin
Här är Rac LC-kretsens impedans (Rac = L / CR), så ovanstående ekvation blir
Frekvensresponsen för denna förstärkare visas nedan.
frekvensrespons-av-enstämd-förstärkare
Vi vet att kretsens impedans är extremt hög och helt resistiv inom naturen vid resonansfrekvensen.
Som ett resultat uppnås den största spänningen över RL för en LC-krets vid frekvensen av resonans.
Den inställda förstärkarens bandbredd ges nedan.
BW = f2-f1 => fr / Q
Här förstärker förstärkaren vilken frekvens som helst inom detta område.
Kaskad effekt
I grund och botten kan kaskadering av flera steg i en avstämd förstärkare göras för att förbättra den totala systemförstärkningen. Eftersom hela systemförstärkningen är resultatet av produktens förstärkning för varje steg i förstärkaren.
I en avstämd förstärkare, när spänningsförstärkningen ökar, minskar bandbredden. Så låt oss ta en titt på hur kaskaden kommer att påverka hela systemets bandbredd.
Tänk på en n-stegs kaskadanslutning i en enstämd förstärkare. Förstärkarens relativa förstärkning är ekvivalent med systemets förstärkning vid resonansfrekvensen kan representeras med följande ekvation
| A / A-resonans | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)två
I ovanstående ekvation betecknar Qe en effektiv kvalitetsfaktor
𝛿 betecknar bråkdifferenser inom frekvensen.
Den totala förstärkningen kan erhållas genom att slå samman förstärkningen av flera steg i den inställda förstärkaren
| A / A-resonans | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)två]n= 1 / [1 + (2 Qe)två] n / 2
Genom att jämföra den totala förstärkningen med 1 / √2 kan vi avsluta 3dB-frekvenserna till denna förstärkare.
Därför kommer vi att ha
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)två]n= 1 / √ 2
Ovanstående ekvation kan skrivas som
1 + (2𝛿Qe)två= 21 / n
Från ovanstående ekvation
2 𝛿 Qe = + eller - √21 / n -1
Det är en bråkdifferens inom frekvens, så det kan skrivas på följande sätt.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Byt ut detta i ovanstående ekvation så att vi kan få
2 (f - fr / fr) Qe = + eller - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + eller - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Nu, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 och fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
Förstärkarens BW med antalet kaskadade steg kan skrivas som
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Ersätt värdena i ovanstående ekvation vi kan få följande ekvation.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Från ovanstående ekvation
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Från ovanstående B12-ekvation kan vi dra slutsatsen att i princip n-steg BW är lika med summan av en faktor & enkelsteg BW.
Om siffran i etapper kan vara två, då
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Om siffran i etapper kan vara tre, då
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Av ovanstående information är det därför förståeligt att när antalet steg ökar kommer BW att minskas.
Fördelar och nackdelar
Fördelarna med en enstämd förstärkare inkluderar följande.
- Effektförlusten är mindre på grund av brist på kollektormotstånd.
- Selektiviteten är hög.
- Spänningsförsörjningen till kollektorn är liten på grund av bristen på Rc.
Nackdelarna med en enstämd förstärkare inkluderar följande.
- Produkten av förstärkningsbredd är liten
Tillämpningar av enstämd förstärkare
Tillämpningarna av en enstämd förstärkare inkluderar följande.
- Denna förstärkare används i radiomottagarens primära interna steg varhelst valet av frontänden kan göras med en RF-förstärkare.
- Denna förstärkare kan användas i TV-kretsar.
Således handlar det här om en singel inställd förstärkare som använder en parallell tankkrets som belastning. Men tankkretsen i varje steg kan behövas för att ställas in för samma frekvenser. Här är en fråga till dig, vilken konfiguration används i en enstämd förstärkare?
