Ένας ενισχυτής που ενισχύει μια ακριβή συχνότητα ή μια συχνότητα στενής ζώνης είναι γνωστός ως συντονισμένος ενισχυτής. Αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον για την ενίσχυση των συχνοτήτων του υψηλού αλλιώς ραδιοφώνου. Αυτοί οι ενισχυτές παρέχουν εξαιρετικά υψηλή αντίσταση στη συχνότητα συντονισμού καθώς και εξαιρετικά λεπτή αντίσταση σε όλες τις άλλες συχνότητες. Οι συντονισμένοι ενισχυτές ταξινομούνται σε τρεις τύπους, δηλαδή μονό συντονισμένους, διπλός και κλιμακωτός ενισχυτής . Τα πλεονεκτήματα αυτών ενισχυτές κυρίως περιλαμβάνουν απώλεια ισχύος είναι μικρότερη η επιλεκτικότητα είναι υψηλή, λιγότερο αρμονική παραμόρφωση, ραντάρ, τηλεόραση, ενισχυτές RF, κ.λπ. Αυτό το άρθρο ασχολείται με μια επισκόπηση του κλιμακωτού ενισχυτή και των εφαρμογών του.
Τι είναι ο ενισχυτής Stagger Tuned;
Οριστικός ορισμός ενισχυμένου συντονισμού είναι ένας ενισχυτής που χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της συνολικής απόκρισης συχνότητας του συντονισμένου ενισχυτή. Συνήθως, αυτοί οι ενισχυτές έχουν σχεδιαστεί για να παρουσιάζουν μια συνολική απόκριση για μέγιστη επιπεδότητα στην περιοχή της κεντρικής συχνότητας.
Αυτός ο ενισχυτής χρησιμοποιεί συντονισμένα κυκλώματα για να λειτουργεί σε ένωση. Η συνολική απόκριση συχνότητας αυτού του ενισχυτή μπορεί να επιτευχθεί προσθέτοντας την ξεχωριστή απόκριση ως μία. Όταν οι συντονισμένες συχνότητες των διαφορετικών συντονισμένων κυκλωμάτων είναι κλιμακωτές με άλλο τρόπο μετατοπισμένες, τότε είναι γνωστός ως ενισχυτής συντονισμένου σταδίου.
Ενισχυτής Stagger Tuned
Το διάγραμμα κυκλώματος που φαίνεται παρακάτω είναι ένας ενισχυτής συντονισμένου δύο σταδίων. Σε αυτό το κύκλωμα, ο κλιμακωτός συντονισμός μπορεί να επιτευχθεί παράγοντας τα συντονισμένα κυκλώματα όπως τα L1C1 και L2C2 σε λίγο διαφορετική συχνότητα. ο κύκλωμα ενισχυτή κλιμάκωσης φαίνεται παρακάτω.
ενισχυτής κλιμάκωσης
ο ενισχυτής διπλού συντονισμού προσφέρει υψηλό BW όπως το 3dB. Ωστόσο, η διάταξη αυτού του ενισχυτή δεν είναι εύκολη. Έτσι, για να κατακτήσουμε αυτήν τη δυσκολία χρησιμοποιούνται δύο μονό συντονισμένοι ενισχυτές ενισχυμένοι που έχουν συγκεκριμένο εύρος ζώνης. Οι συντονιστικές συχνότητες των BW ρυθμίζονται και διαιρούνται σε ποσότητα ισοδύναμη με την BW κάθε σταδίου.
Καθώς αυτές οι συχνότητες είναι κλιμακωτές και ονομάζονται ενισχυτές συντονισμένοι. Τα χαρακτηριστικά αυτών των ενισχυτών φαίνονται παρακάτω. Η ακόλουθη εικόνα δείχνει την κύρια σχέση μεταξύ των χαρακτηριστικών ενίσχυσης μεμονωμένων σταδίων εντός ενός ενισχυτή με κλιμάκωση.
Ο ενισχυτής που χρησιμοποιεί συντονισμό Stagger έχει μεγαλύτερο BW, ταχύτερη ζώνη διέλευσης και αριθμό σταδίων που χρησιμοποιούνται. Το πιο κολακευτικό θα είναι η ζώνη πρόσβασης. Το κύκλωμα ονομάζεται stagger επειδή οι συχνότητες συντονισμού του συντονισμένου κυκλώματος μετατοπίζονται.
κλιμάκωση-ενισχυτής-έξοδος-απόκριση
Η συνολική απόκριση συχνότητας του ενισχυτή συντονισμένου συντονισμού έρχεται σε αντίθεση με τα αντίστοιχα και ξεχωριστά στάδια ενός συντονισμού. Αυτά τα στάδια περιλαμβάνουν παρόμοια συντονισμένα κυκλώματα. Στα ακόλουθα χαρακτηριστικά, η εκπληκτική μείωση της συνολικής ενίσχυσης της μέσης συχνότητας σε 0,5 της ενίσχυσης κορυφής του σταδίου διαχωρισμού. Στη μέση συχνότητα, κάθε στάδιο περιλαμβάνει 0,707 ενίσχυση κορυφής του σταδίου διαχωρισμού. Επομένως, η αντίστοιχη ενίσχυση τάσης για κάθε στάδιο του κλιμακωτή θα είναι 0,707 φορές υψηλότερη όταν τα δύο παρόμοια στάδια χρησιμοποιούνται χωρίς κλιμάκωση.
χαρακτηριστικά κλιμάκωσης-ενισχυτή
Όμως, το 3dB BW του ζεύγους stagger είναι √2 φορές υψηλότερο από το BW ενός μεμονωμένου συντονισμένου σταδίου. Επομένως, το αντίστοιχο προϊόν κέρδους BW για κάθε στάδιο ζεύγους κλιμακωτών συντονισμένων μπορεί να είναι 0,707 x √2 ισούται με 1,00 φορές με τα ξεχωριστά στάδια ενός συντονισμού.
Η σκέψη της κλιμακωτής ρύθμισης μπορεί απλά να επεκταθεί σε επιπλέον στάδια. Σε κλιμάκωση 3 σταδίων, ο συντονισμός του πρωτογενούς κυκλώματος μπορεί να ρυθμιστεί σε χαμηλότερη συχνότητα από την κεντρική συχνότητα. Το 3ο κύκλωμα μπορεί να ρυθμιστεί σε υψηλή συχνότητα σε σύγκριση με τη μεσαία συχνότητα. Η συντονισμένη συχνότητα που βρίσκεται στη μέση ρυθμίζεται στην ακριβή κεντρική συχνότητα.
Παράγωγο ενισχυτή Stagger Tuned
Το κέρδος ενός συντονισμένου ενισχυτή μπορεί να γραφτεί ως
Off / Off (συντονισμός) = 1/ 1+2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
Που X = 2Qeff 𝛿
Σε έναν ενισχυτή κλιμακωτό συντονισμό, οι δύο ενισχυτές όπως οι μονό συντονισμένοι καταρράκτες χρησιμοποιούνται με ξεχωριστές συχνότητες συντονισμού. Ας υποθέσουμε ότι, εάν ένα στάδιο του ενισχυτή συντονίζεται με τη συχνότητα όπως το fr + 𝛿 και ένα άλλο στάδιο του ενισχυτή συντονίζεται με τη συχνότητα όπως το fr - 𝛿. Έτσι έχουμε fr1 = fr + 𝛿 και fr2 = fr - 𝛿.
Με βάση τις παραπάνω δύο συχνότητες fr1 και fr2, η λειτουργία επιλεκτικότητας μπορεί να γραφτεί ως
Av / Av (συντονισμός) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (συντονισμός) 2 = 1 / j (X-1)
Το συνολικό κέρδος αυτών των σταδίων είναι ίσο με το προϊόν δύο σταδίων μεμονωμένων κερδών
Av / Av (συντονισμός) cascaded = Av / Av (συντονισμός) 1 * Av / Av (συντονισμός) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (συντονισμός) καταρράκτη | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
Γνωρίζουμε την αξία του X = 2Qeff 𝛿
Αντικαταστήστε αυτήν την τιμή στην παραπάνω εξίσωση.
= 1/√4+(2Qeff 𝛿 )4
= 1/√4+16Q4eff 𝛿 4 = 1/2√1+4Q4eff 𝛿 4
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του ενισχυμένου συντονισμού περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Με τη χρήση αυτού του ενισχυτή μπορεί να επιτευχθεί αυξημένο BW. Συγκρίνετε με έναν μόνο ρυθμό, το BW είναι √2 φορές.
- Αυτός ο ενισχυτής έχει υψηλή τιμή κέρδους BW.
- Σε κάθε στάδιο του ενισχυτή, υπάρχει μια μικρή διαφορά στον συντονισμό. Επομένως, μπορεί να επιτευχθεί βελτιωμένη σταθερότητα εντός μιας λειτουργίας.
- Το bandpass αυτού του ενισχυτή συγκρίνεται ταχύτερα με το a ενισχυτής μονής ρύθμισης . Η ευθυγράμμιση αυτού του κυκλώματος είναι εύκολη όταν το συγκρίνουμε με τον ενισχυτή μονής ρύθμισης.
Εφαρμογές
Οι εφαρμογές κλιμακωτών ενισχυτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Χρησιμοποιείται σε δέκτη υπερετεροδίνης ως ενισχυτής IF (ενδιάμεση συχνότητα)
- Χρησιμοποιείται σε συστήματα ραδιοελέγχου UHF.
- Είναι εξαιρετικά ενδιάμεσος ενισχυτής συχνοτήτων στενής ζώνης σε έναν αναλυτή φάσματος
- Χρησιμοποιείται σαν ενισχυτής ευρυζωνικής σύνδεσης που προορίζεται για ενισχυτές Υ εντός παλμογράφων
- Χρησιμοποιείται για ενίσχυση βίντεο όπως ενισχυτής με ευρυζωνική σύνδεση.
- Χρησιμοποιείται όπως ενισχυτές RF στους δέκτες
- Ενισχυτής IF σε a δορυφόρος αναμεταδότης
Αυτό λοιπόν αφορά το Stagger συντονισμένο ενισχυτής . Από τις παραπάνω πληροφορίες επιτέλους, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι αυτοί οι ενισχυτές είναι συνήθως σχεδιασμένοι έτσι ώστε η συνολική απόκριση συχνότητας να εμφανίζει μέγιστη επιπεδότητα περίπου τη μέση συχνότητα. Απαιτούνται πολλά συντονισμένα κυκλώματα για να λειτουργούν σε συνδυασμό. Μόλις αλλάξει η συχνότητα πάνω και κάτω από τη συχνότητα συντονισμού, τότε πέφτει γρήγορα.
