Điều chỉnh bộ khuếch đại là một loại bộ khuếch đại có thể được sử dụng để chọn hoặc điều chỉnh. Quá trình lựa chọn có thể được thực hiện giữa một tập hợp các tần số có sẵn nếu bất kỳ tần số nào được chọn ở một tần số chính xác. Quá trình lựa chọn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một mạch điều chỉnh. Khi một tải của mạch khuếch đại được thay đổi bằng mạch điều chỉnh, thì bộ khuếch đại này được đặt tên là Điều chỉnh mạch khuếch đại . Mạch này không là gì ngoài một Mạch LC hoặc mạch bể hoặc mạch cộng hưởng. Mạch này chủ yếu được sử dụng để khuếch đại tín hiệu trên một dải tần số nhỏ nằm ở tần số cộng hưởng. Khi điện kháng của cuộn cảm cân bằng với điện kháng của tụ điện trong mạch đã điều chỉnh ở một tần số cụ thể, thì tần số này được gọi là tần số cộng hưởng và nó có thể được ký hiệu bằng 'fr'. Công thức cộng hưởng là 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Bộ khuếch đại điều chỉnh có thể được phân loại thành ba loại cụ thể là bộ khuếch đại điều chỉnh đơn, bộ khuếch đại điều chỉnh đôi và bộ khuếch đại điều chỉnh stager.
Bộ khuếch đại điều chỉnh đơn là gì?
Bộ khuếch đại điều chỉnh đơn là bộ khuếch đại đa tầng, sử dụng mạch điều chỉnh song song giống như một tải. Tuy nhiên, mạch LC và mạch điều chỉnh trong mọi giai đoạn đều cần thiết để được chọn đến cùng tần số. Cấu hình được sử dụng trong bộ khuếch đại này là Điều này khuếch đại cấu hình có chứa mạch điều chỉnh song song. Trong giao tiếp không dây , giai đoạn RF yêu cầu một bộ khuếch đại điện áp được điều chỉnh để chọn tần số sóng mang ưu tiên cũng như thay đổi tín hiệu băng thông được cho phép.
Xây dựng
Sơ đồ mạch khuếch đại điều chỉnh đơn sử dụng khớp nối điện dung được hiển thị bên dưới. Điều quan trọng cần lưu ý là đối với mạch LC, giá trị của độ tự cảm (L) và điện dung (C) phải được chọn để tần số cộng hưởng của cộng hưởng phải bằng tín hiệu tần số được đặt vào.
sơ đồ mạch-của-bộ khuếch đại-điều chỉnh đơn
Đầu ra của mạch này có thể đạt được bằng cách sử dụng ghép cảm ứng và điện dung. Nhưng, mạch này sử dụng khớp nối điện dung. Tụ điện phát phổ biến được sử dụng trong mạch có thể là tụ điện bỏ qua trong khi các mạch như ổn định & xu hướng theo sau bởi các điện trở này như R1, R2 và RE Mạch LC được sử dụng trong vùng thu hoạt động giống như tải. Tụ điện có thể thay đổi được để có tần số cộng hưởng thay đổi được. Có thể đạt được sự khuếch đại tín hiệu rất lớn nếu tần số tín hiệu đầu vào có thể so sánh với tần số cộng hưởng của mạch điều chỉnh.
Hoạt động một bộ khuếch đại được điều chỉnh
Hoạt động của bộ khuếch đại được điều chỉnh đơn chủ yếu bắt đầu với ứng dụng tín hiệu tần số cao có thể được cải thiện ở cực BE của bóng bán dẫn được hiển thị trong mạch trên. Bằng cách thay đổi tụ điện được sử dụng trong mạch LC, tần số cộng hưởng của mạch được tạo ra bằng tần số của tín hiệu đầu vào đã cho.
Ở đây, trở kháng cao hơn có thể được cung cấp cho tần số của tín hiệu qua mạch LC. Do đó, có thể đạt được o / p rất lớn. Đối với tín hiệu i / p với các tần số khác nhau, chỉ cần tần số giao tiếp với tần số cộng hưởng để nó được khuếch đại. Trong khi các loại tần số khác sẽ loại bỏ mạch điều chỉnh.
Do đó, chỉ có tín hiệu tần số ưu tiên sẽ được chọn và do đó tín hiệu này có thể được khuếch đại qua mạch LC.
Tăng điện áp và đáp ứng tần số
Độ tăng điện áp của mạch LC có thể được cho bởi phương trình sau.
Av = β Rac / rin
Ở đây Rac là trở kháng của mạch LC (Rac = L / CR), vì vậy phương trình trên sẽ trở thành
Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại này được hiển thị bên dưới.
tần số-đáp ứng-của-bộ khuếch đại điều chỉnh đơn
Chúng ta biết rằng trở kháng của mạch là cực kỳ cao và điện trở hoàn toàn trong tự nhiên ở tần số cộng hưởng.
Kết quả là, điện áp cực đại đạt được trên RL đối với mạch LC ở tần số cộng hưởng.
Băng thông khuếch đại điều chỉnh được đưa ra dưới đây.
BW = f2-f1 => fr / Q
Ở đây, bộ khuếch đại khuếch đại bất kỳ tần số nào trong phạm vi này.
Hiệu ứng của xếp chồng lên nhau
Về cơ bản, xếp tầng của một số giai đoạn trong một bộ khuếch đại đã điều chỉnh có thể được thực hiện để tăng cường hệ thống tổng thể. Vì độ lợi của toàn bộ hệ thống là kết quả của độ lợi của sản phẩm cho mọi giai đoạn trong bộ khuếch đại.
Trong một bộ khuếch đại điều chỉnh, khi tăng điện áp, thì băng thông sẽ giảm. Vì vậy, hãy cùng xem việc phân tầng sẽ ảnh hưởng như thế nào đến băng thông của toàn hệ thống.
Hãy xem xét một kết nối tầng n-giai đoạn trong một bộ khuếch đại điều chỉnh duy nhất. Độ lợi tương đối của bộ khuếch đại tương đương với độ lợi của hệ thống ở tần số cộng hưởng có thể được biểu diễn bằng công thức sau
| A / A cộng hưởng | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)hai
Trong phương trình trên, Qe biểu thị một hệ số chất lượng hiệu quả
𝛿 biểu thị sự khác biệt về phân số trong tần số.
Mức tăng tổng thể có thể đạt được bằng cách kết hợp mức tăng của nhiều giai đoạn trong bộ khuếch đại đã điều chỉnh
| A / A cộng hưởng | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)hai]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)hai] n / 2
Bằng cách so sánh tổng độ lợi với 1 / √2 thì chúng ta có thể kết thúc tần số 3dB cho bộ khuếch đại này.
Do đó chúng tôi sẽ có
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)hai]n= 1 / √ 2
Phương trình trên có thể được viết dưới dạng
1 + (2𝛿Qe)hai= 21 / n
Từ phương trình trên
2 𝛿 Qe = + hoặc - √21 / n -1
Nó là một sự khác biệt phân số trong tần số, vì vậy nó có thể được viết như sau.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Thay thế điều này vào phương trình trên để chúng ta có thể nhận được
2 (f - fr / fr) Qe = + hoặc - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + hoặc - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Hiện nay, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 và fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
BW của bộ khuếch đại sử dụng số tầng xếp tầng có thể được viết là
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Thay các giá trị vào phương trình trên ta được phương trình sau.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Từ phương trình trên
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Từ phương trình B12 ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng về cơ bản BW giai đoạn n bằng tổng của một yếu tố & BW giai đoạn đơn.
Nếu chữ số của các giai đoạn có thể là hai, thì
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Nếu chữ số của các giai đoạn có thể là ba, thì
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Do đó, từ những thông tin trên, có thể hiểu rằng khi số lượng giai đoạn tăng lên thì BW sẽ giảm xuống.
Ưu điểm và nhược điểm
Những lợi thế của một bộ khuếch đại điều chỉnh đơn bao gồm những điều sau đây.
- Tổn thất điện năng ít hơn do không có điện trở bộ thu.
- Tính chọn lọc cao.
- Nguồn cung cấp điện áp của bộ thu nhỏ do thiếu Rc.
Những nhược điểm của một bộ khuếch đại điều chỉnh đơn bao gồm những điều sau đây.
- Sản phẩm của băng thông khuếch đại nhỏ
Các ứng dụng của Bộ khuếch đại điều chỉnh đơn
Các ứng dụng của một bộ khuếch đại điều chỉnh đơn bao gồm những điều sau đây.
- Bộ khuếch đại này được sử dụng trong giai đoạn bên trong chính của máy thu vô tuyến ở bất cứ nơi nào có thể thực hiện việc lựa chọn đầu cuối bằng bộ khuếch đại RF.
- Bộ khuếch đại này có thể được sử dụng trong các mạch truyền hình.
Vì vậy, đây là tất cả về một bộ khuếch đại điều chỉnh trong đó sử dụng một mạch bình song song làm tải. Tuy nhiên, mạch bình trong mọi giai đoạn có thể cần được điều chỉnh cho các tần số giống nhau. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, cấu hình nào được sử dụng trong một bộ khuếch đại điều chỉnh đơn?
