Типы настроенных усилителей

Существует два основных типа настроенных усилителей. Они —

• Одиночный настроенный усилитель
• Усилитель с двойной настройкой

Одиночный настроенный усилитель

Схема усилителя с одной секцией тюнера, находящейся на коллекторе схемы усилителя, называется схемой усилителя с одним тюнером.

строительство

Простая схема транзисторного усилителя, состоящая из параллельно настроенной схемы в его нагрузке коллектора, образует одну настроенную схему усилителя. Значения емкости и индуктивности настроенного контура выбираются таким образом, чтобы его резонансная частота была равна частоте, подлежащей усилению.

Следующая принципиальная схема показывает одну настроенную схему усилителя.

Выход может быть получен от конденсатора связи C _C, как показано выше, или от вторичной обмотки, расположенной на L.

операция

Высокочастотный сигнал, который должен быть усилен, подается на вход усилителя. Резонансная частота параллельно настроенной схемы сделана равной частоте сигнала, подаваемого путем изменения значения емкости конденсатора С, в настроенной схеме.

На этом этапе настроенная схема обеспечивает высокий импеданс для частоты сигнала, что помогает обеспечить высокий выходной сигнал по настроенной схеме. Поскольку высокий импеданс предлагается только для настроенной частоты, все остальные частоты, которые получают более низкий импеданс, отклоняются настроенной цепью. Следовательно, настроенный усилитель выбирает и усиливает требуемый частотный сигнал.

Частотный отклик

Параллельный резонанс возникает на резонансной частоте f _r, когда цепь имеет высокое значение Q. Резонансная частота f _r определяется как

$$f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}}$$

На следующем графике показана частотная характеристика одиночной настроенной схемы усилителя.

На резонансной частоте _fr сопротивление параллельно настроенной цепи очень высокое и является чисто резистивным. Поэтому напряжение на R _L является максимальным, когда схема настроена на резонансную частоту. Следовательно, усиление напряжения является максимальным на резонансной частоте и падает выше и ниже ее. Чем выше Q, тем уже будет кривая.

Дважды настроенный усилитель

Схема усилителя с секцией двойного тюнера, находящаяся на коллекторе схемы усилителя, называется схемой усилителя с двойным тюнером.

строительство

Конструкция усилителя с двойной настройкой понятна, если взглянуть на следующий рисунок. Эта схема состоит из двух настроенных цепей L ₁ C ₁ и L ₂ C ₂ в секции коллектора усилителя. Сигнал на выходе настроенной схемы L ₁ C ₁ связан с другой настроенной схемой L ₂ C ₂ методом взаимной связи. Остальные детали схемы такие же, как в схеме с одним настроенным усилителем, как показано на следующей схеме.

операция

Высокочастотный сигнал, который должен быть усилен, подается на вход усилителя. Схема настройки L ₁ C ₁ настроена на частоту входного сигнала. При этом условии настроенная схема обеспечивает высокое реактивное сопротивление к частоте сигнала. Следовательно, большой выход появляется на выходе настроенной схемы L ₁ C _1, которая затем соединяется с другой настроенной схемой L ₂ C ₂ посредством взаимной индукции. Эти двойные настроенные схемы экстенсивно используются для соединения различных цепей радио и телевизионных приемников.

Частотная характеристика двухпозиционного усилителя

Усилитель с двойной настройкой имеет особенность связи, которая важна при определении частотной характеристики усилителя. Величина взаимной индуктивности между двумя настроенными цепями определяет степень связи, которая определяет частотную характеристику схемы.

Чтобы иметь представление о свойстве взаимной индуктивности, давайте пройдемся по основному принципу.

Взаимная индуктивность

Поскольку токонесущая катушка создает вокруг себя некоторое магнитное поле, если рядом с этой катушкой находится другая катушка, такая, что она находится в области магнитного потока первичной обмотки, то переменный магнитный поток вызывает ЭДС во второй катушке. Если эта первая катушка называется первичной , то вторую можно назвать вторичной .

Когда ЭДС индуцируется во вторичной катушке из-за переменного магнитного поля первичной катушки, то такое явление называется взаимной индуктивностью .

Рисунок ниже дает представление об этом.

Ток i _s на рисунке показывает ток источника, в то время как i _ind указывает наведенный ток. Поток представляет собой магнитный поток, созданный вокруг катушки. Это распространяется и на вторичную катушку.

С приложением напряжения течет ток и создается поток. Когда ток изменяется, поток изменяется, производя i _ind во вторичной катушке, из-за свойства взаимной индуктивности.

Связь

Под понятием взаимной индуктивности связь будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Когда катушки разнесены, флюсовые связи первичной катушки L ₁ не будут связывать вторичную катушку L ₂ . Говорят, что в этом состоянии катушки имеют слабую связь . Сопротивление, отраженное от вторичной катушки в этом состоянии, мало, и резонансная кривая будет резкой, а цепь Q будет высокой, как показано на рисунке ниже.

Напротив, когда первичная и вторичная катушки сближены, они имеют плотную связь . При таких условиях отраженное сопротивление будет большим, а цепь Q ниже. Получены два положения максимумов усиления, одно выше, а другое ниже резонансной частоты.

Пропускная способность двухполосной цепи

На приведенном выше рисунке четко указано, что полоса пропускания увеличивается со степенью связи. Определяющим фактором в цепи с двойной настройкой является не Q, а связь.

Мы поняли, что для данной частоты, чем теснее связь, тем больше будет пропускная способность.

Уравнение для полосы пропускания дается как

$$BW_ {dt} = k f_r$$

Где BW _dt = полоса пропускания для дважды настроенной цепи, K = коэффициент связи и f _r = резонансная частота.

Мы надеемся, что теперь вы приобрели достаточные знания о работе настроенных усилителей. В следующей главе мы узнаем об усилителях обратной связи.