Усилитель, который усиливает точную частоту или частоту узкой полосы, известен как настроенный усилитель. Этот усилитель в основном используется для усиления высоких частот в противном случае радио. Эти усилители обеспечивают чрезвычайно высокий импеданс на резонансной частоте, а также чрезвычайно малый импеданс на всех других частотах. Настроенные усилители подразделяются на три типа: одинарные, двойные и ступенчатые. усилитель мощности . Преимущества этих усилители в основном включают потери мощности, меньшая селективность, высокая селективность, меньшие гармонические искажения, радары, ТВ, РЧ усилители и т. д. В этой статье обсуждается обзор ступенчато настроенного усилителя и его приложений.
Что такое Stagger Tuned Amplifier?
Постепенно настроенное определение усилителя представляет собой усилитель, который используется для улучшения общей частотной характеристики настроенного усилителя. Обычно эти усилители проектируются так, чтобы демонстрировать общий отклик с максимальной равномерностью в области центральной частоты.
Этот усилитель использует настроенные схемы для совместной работы. Полная частотная характеристика этого усилителя может быть получена путем суммирования отдельных характеристик как одного. Когда резонансные частоты различных настроенных контуров смещены в шахматном порядке, в противном случае они смещены, тогда это называется ступенчато настроенным усилителем.
Усилитель с пошаговой настройкой работает
Принципиальная схема, показанная ниже, представляет собой двухкаскадный усилитель с шахматной настройкой. В этой схеме ступенчатая настройка может быть достигнута путем создания настроенных схем, таких как L1C1 и L2C2, на немного другую частоту. В схема усилителя с шахматной настройкой показано ниже.
ступенчато настроенный усилитель
В двойной настроенный усилитель предлагает высокую BW, например 3 дБ. Однако устроить этот усилитель непросто. Таким образом, чтобы преодолеть эту трудность, используются два одиночных настроенных каскадных усилителя с определенной полосой пропускания. Резонансные частоты полосы пропускания настраиваются и делятся на величину, эквивалентную полосе пропускания каждой ступени.
Поскольку эти частоты расположены в шахматном порядке и называются усилителями с шахматной настройкой. Характеристики этих усилителей приведены ниже. На следующем рисунке показана основная взаимосвязь между характеристиками усиления отдельных каскадов в усилителе с шахматной настройкой.
Усилитель, использующий ступенчатую настройку, имеет большую полосу пропускания, более быструю полосу пропускания и количество используемых каскадов. Более плоской будет полоса пропускания. Схема называется шахматной, потому что резонансные частоты настроенной схемы смещены.
выход-отклик усилителя с пошаговой настройкой
Общая частотная характеристика усилителя с шахматной настройкой контрастирует с эквивалентными и отдельными одиночными настроенными каскадами. Эти каскады включают аналогичные резонансные контуры. В следующих характеристиках видно ошеломляющее снижение общего усиления средней частоты до 0,5 от максимального усиления ступени разделения. На средней частоте каждый каскад включает усиление на 0,707 пика стадии разделения. Следовательно, соответствующее усиление напряжения для каждой ступени смещения будет в 0,707 раза выше, когда две одинаковые ступени используются без смещения.
пошагово настроенные характеристики усилителя
Но полоса пропускания 3 дБ пары ступенчатых сигналов в √2 раза выше, чем полоса пропускания отдельного отдельного настроенного каскада. Следовательно, соответствующее произведение коэффициента усиления BW для каждого каскада настроенной пары может составлять 0,707 x √2, что равно 1,00 раз с отдельными одиночными настроенными каскадами.
Мысль о пошаговой настройке может быть просто расширена до дополнительных стадий. При 3-ступенчатом смещении настройку первичной цепи можно отрегулировать на более низкую частоту, чем центральная частота. Третья цепь может быть настроена на высокую частоту по сравнению со средней частотой. Настроенная частота, которая находится в середине, настраивается на точную центральную частоту.
Построение настроенного усилителя
Коэффициент усиления одиночного настроенного усилителя можно записать как
Выкл. / Выкл. (Резонанс) = 1/1 + 2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
Где X = 2Qeff 𝛿
В усилителе с шахматной настройкой два усилителя, например, с одной каскадной настройкой, используются с отдельными резонансными частотами. Предположим, что если один каскад усилителя настроен на частоту как fr +, а другой каскад усилителя настроен на частоту как fr -. Таким образом, имеем fr1 = fr + 𝛿 и fr2 = fr - 𝛿.
Основываясь на двух указанных выше частотах fr1 и fr2, функцию селективности можно записать как
Av / Av (резонанс) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (резонанс) 2 = 1 / j (X-1)
Суммарный выигрыш этих стадий равен произведению двух стадий индивидуальных выигрышей.
Av / Av (резонанс) каскадно = Av / Av (резонанс) 1 * Av / Av (резонанс) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (резонансный) каскадный | знак равно 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
Мы знаем цену X = 2Qeff 𝛿
Подставьте это значение в приведенное выше уравнение.
= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4
= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4
Преимущества и недостатки
К преимуществам и недостаткам ступенчато настроенного усилителя относятся следующие.
- Используя этот усилитель, можно получить увеличенную полосу пропускания. Сравните с одной мелодией, полоса пропускания составляет √2 раза.
- Этот усилитель имеет высокое значение коэффициента усиления BW.
- В каждом каскаде усилителя есть небольшая разница в резонансе. Следовательно, может быть получена повышенная стабильность внутри операции.
- Полоса пропускания этого усилителя быстрее по сравнению с одиночный настроенный усилитель . Выравнивание этой схемы легко, если мы сравним ее с одиночным настроенным усилителем.
Приложения
В число применений усилителя с шахматной настройкой входят следующие.
- Используется в супергетеродинном приемнике как усилитель ПЧ (промежуточной частоты).
- Используется в радиорелейных системах УВЧ.
- Это чрезвычайно узкополосный усилитель промежуточной частоты в составе анализатора спектра.
- Он используется как широкополосный настроенный усилитель, предназначенный для Y-усилителей в осциллографах.
- Он используется для усиления видео как широкополосный настроенный усилитель.
- Он используется как усилители RF в приемниках
- Усилитель ПЧ в спутник транспондер
Таким образом, это все о Stagger Tuned. усилитель мощности . Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что эти усилители обычно проектируются таким образом, что общая частотная характеристика демонстрирует максимальную равномерность примерно на средней частоте. Для работы в комбинации требуется несколько настроенных схем. Как только частота изменяется выше и ниже резонансной частоты, она быстро падает.
