El sintonizado amplificador es un tipo de amplificador que se puede utilizar para seleccionar o sintonizar. El proceso de selección se puede realizar entre un conjunto de frecuencias disponibles si se selecciona alguna frecuencia en una frecuencia exacta. El proceso de selección puede ser posible utilizando un circuito sintonizado. Cuando se cambia una carga de un circuito amplificador con un circuito sintonizado, este amplificador se denomina Tuned circuito amplificador . Este circuito no es más que un Circuito LC o circuito tanque o circuito resonante. Este circuito se utiliza principalmente para amplificar una señal en una pequeña banda de frecuencias que se encuentran en la frecuencia resonante. Como la reactancia del inductor equilibra la reactancia del capacitor dentro del circuito sintonizado a una frecuencia específica, entonces esto se llama frecuencia resonante y se puede denotar con 'fr'. La fórmula de resonancia es 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. El amplificador sintonizado se puede clasificar en tres tipos: amplificador sintonizado simple, amplificador sintonizado doble y amplificador sintonizado por etapas.
¿Qué es un amplificador sintonizado único?
El amplificador sintonizado simple es un amplificador de etapas múltiples, que utiliza un circuito sintonizado en paralelo como una carga. Pero, el circuito LC y el circuito sintonizado en cada etapa deben seleccionarse en las mismas frecuencias. La configuración utilizada en este amplificador es Esto amplifica configuraciones que contienen el circuito sintonizado en paralelo. En Comunicación inalámbrica , la etapa de RF requiere un amplificador de voltaje sintonizado para elegir la frecuencia portadora preferida, así como para cambiar la señal de banda de paso permitida.
Construcción
A continuación se muestra el diagrama del circuito del amplificador sintonizado único que utiliza acoplamiento capacitivo. Es importante notar que para un circuito LC, el valor de inductancia (L) y capacitancia (C) debe elegirse para que la frecuencia de resonancia de resonancia sea igual a la señal de frecuencia que se aplica.
diagrama-de-circuito-de-amplificador-sintonizado-simple
La salida de este circuito se puede lograr mediante el uso de acoplamiento inductivo y capacitivo. Pero este circuito usa acoplamiento capacitivo. El condensador de emisor común utilizado dentro del circuito puede ser un condensador de derivación, mientras que los circuitos como la estabilización y la polarización siguen estos resistores como R1, R2 y RE. El circuito LC utilizado dentro de la región del colector actúa como una carga. El condensador se puede cambiar para contener una frecuencia de resonancia variable. Se puede lograr una gran amplificación de la señal si la frecuencia de la señal de entrada es comparable a la frecuencia de resonancia del circuito sintonizado.
Operación de amplificador sintonizado único
La operación del amplificador sintonizado simple comienza principalmente con la aplicación de la señal de alta frecuencia que se puede mejorar en el terminal BE del transistor que se muestra en el circuito anterior. Al cambiar el condensador utilizado dentro del circuito LC, la frecuencia de resonancia del circuito se iguala a la frecuencia de la señal de entrada dada.
Aquí, la impedancia más alta se puede dar a la frecuencia de la señal a través del circuito LC. Por lo tanto, se puede lograr una gran o / p. Para una señal i / p con varias frecuencias, simplemente la frecuencia se comunica con la frecuencia resonante para que se amplifique. Mientras que otros tipos de frecuencias descartarán el circuito sintonizado.
Por lo tanto, simplemente se seleccionará la señal de frecuencia preferida y, por lo tanto, esta se puede amplificar a través del circuito LC.
Ganancia de voltaje y respuesta de frecuencia
La ganancia de voltaje para el circuito LC se puede dar mediante la siguiente ecuación.
Av = β Rac / rin
Aquí Rac es la impedancia del circuito LC (Rac = L / CR), por lo que la ecuación anterior se convertirá en
La respuesta de frecuencia de este amplificador se muestra a continuación.
respuesta en frecuencia de un amplificador sintonizado único
Sabemos que la impedancia del circuito es extremadamente alta y completamente resistiva en la naturaleza a la frecuencia de resonancia.
Como resultado, se alcanza el voltaje máximo a través de RL para un circuito LC a la frecuencia de resonancia.
El ancho de banda del amplificador sintonizado se muestra a continuación.
BW = f2-f1 => fr / Q
Aquí, el amplificador amplifica cualquier frecuencia en este rango.
Efecto cascada
Básicamente, se puede hacer una cascada de varias etapas dentro de un amplificador sintonizado para mejorar la ganancia general del sistema. Como toda la ganancia del sistema es el resultado de la ganancia del producto para cada etapa dentro del amplificador.
En un amplificador sintonizado, cuando aumenta la ganancia de voltaje, el ancho de banda disminuirá. Así que echemos un vistazo a cómo afectará la cascada al ancho de banda de todo el sistema.
Considere una conexión en cascada de n etapas en un solo amplificador sintonizado. La ganancia relativa del amplificador es equivalente a la ganancia del sistema a la frecuencia resonante se puede representar con la siguiente ecuación
| Resonancia A / A | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)2
En la ecuación anterior, Qe denota un factor de calidad eficiente
𝛿 denota diferencias fraccionales dentro de la frecuencia.
La ganancia total se puede obtener fusionando la ganancia de numerosas etapas en el amplificador sintonizado
| Resonancia A / A | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)2]norte= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)2] n / 2
Al comparar la ganancia total con 1 / √2, entonces podemos terminar las frecuencias de 3dB a este amplificador.
Por lo tanto tendremos
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)2]norte= 1/√ 2
La ecuación anterior se puede escribir como
1 + (2𝛿Qe)2= 21 / n
De la ecuación anterior
2 𝛿 Qe = + o - √21 / n -1
Es una diferencia fraccionaria dentro de la frecuencia, por lo que se puede escribir de la siguiente manera.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Sustituye esto en la ecuación anterior para que podamos obtener
2 (f - fr / fr) Qe = + o - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + o - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Ahora, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 y fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
El BW del amplificador que utiliza el número de etapas en cascada se puede escribir como
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Sustituyendo los valores en la ecuación anterior podemos obtener la siguiente ecuación.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
De la ecuación anterior
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
De la ecuación B12 anterior, podemos concluir que básicamente el BW de n etapas es igual a la suma de un factor y el BW de una sola etapa.
Si el dígito de las etapas puede ser dos, entonces
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0.643
Si el dígito de las etapas puede ser tres, entonces
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Por lo tanto, a partir de la información anterior, es comprensible que cuando aumenta el número de etapas, el BW disminuirá.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de un solo amplificador sintonizado incluyen las siguientes.
- La pérdida de potencia es menor debido a la falta de resistencia del colector.
- La selectividad es alta.
- El suministro de voltaje del colector es pequeño debido a la falta de Rc.
Las desventajas de un solo amplificador sintonizado incluyen las siguientes.
- El producto de la ganancia de ancho de banda es pequeño
Aplicaciones del amplificador sintonizado único
Las aplicaciones de un solo amplificador sintonizado incluyen las siguientes.
- Este amplificador se utiliza en la etapa interna primaria del receptor de radio siempre que la selección del extremo frontal se pueda realizar utilizando un amplificador de RF.
- Este amplificador se puede utilizar en circuitos de televisión.
Por lo tanto, se trata de un solo amplificador sintonizado que utiliza un circuito de tanque paralelo como carga. Sin embargo, es posible que sea necesario sintonizar el circuito del tanque en cada etapa para las mismas frecuencias. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué configuración se usa en un solo amplificador sintonizado?
