מגבר מכוון יחיד: עבודה ויישומיו

מכוון מַגבֵּר הוא סוג של מגבר שיכול לשמש לבחירה או כוונון. תהליך הבחירה יכול להיעשות בין קבוצה של תדרים זמינים אם תדר כלשהו שייבחר בתדירות מדויקת. תהליך הבחירה יכול להיות אפשרי באמצעות מעגל מכוון. כאשר מתחלף עומס של מעגל מגבר עם מעגל מכוון, מגבר זה נקרא ככוון מעגל מגבר . המעגל הזה אינו אלא מעגל LC או מעגל טנקים או מעגל תהודה. מעגל זה משמש בעיקר להגברת אות על פני תדר קל של תדרים הנמצאים בתדר התהודה. מכיוון שתגובת המשרן מאזנת את תגובת הקבל בתוך המעגל המכוון בתדר מסוים, אז זה נקרא תדר תהודה, וניתן לסמן אותו עם 'fr'. נוסחת התהודה היא 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. ניתן לסווג את המגבר המכוון לשלושה סוגים כלומר מגבר מכוון יחיד, מגבר כוונון כפול ומכוונן את המגבר.

מהו מגבר מכוון יחיד?

המגבר המכוון היחיד הוא מגבר רב-שלבי, המשתמש במעגל מכוון מקביל כמו עומס. אבל, מעגל LC ומעגל מכוון בכל שלב נחוצים כדי להיבחר לאותם תדרים. התצורה המשמשת במגבר זה היא זה מגביר תצורות המכילות את המעגל המכוון המקביל. ב תקשורת אלחוטית , שלב ה- RF דורש מגבר מתח מכוון כדי לבחור את תדר המוביל המועדף וכן לשנות את אות הפס המעבר המותר.

בְּנִיָה

תרשים מעגל המגבר היחיד המכוון באמצעות צימוד קיבולי מוצג להלן. חשוב לשים לב כי עבור מעגל LC יש לבחור את ערך ההשראות (L) והקיבול (C) שתדר התהודה של התהודה חייב להיות שווה לאות התדר שמופעל.

מעגל-דיאגרמה של מגבר מכוון יחיד

את הפלט של מעגל זה ניתן להשיג באמצעות צימוד אינדוקטיבי וקיבולי. אבל, מעגל זה משתמש בצימוד קיבולי. הקבל הנפוץ הנפוץ המשמש במעגל יכול להיות קבלים עוקפים בעוד שהמעגלים כמו ייצוב והטייה ואחריהם נגדים אלה כמו R1, R2 ו- RE. מעגל LC המשמש באזור האספן פועל כמו עומס. הקבל ניתן להחלפה על מנת להכיל תדר תהודה משתנה. ניתן להשיג הגברה של אות ענק אם תדר אות הכניסה דומה לתדר התהודה של המעגל המכוון.

מבצע מגבר מכוון יחיד

פעולת המגבר המכוון היחיד מתחילה בעיקר ביישום האות בתדר גבוה שניתן לשפר במסוף BE של הטרנזיסטור המוצג במעגל לעיל. על ידי שינוי הקבל המשמש במעגל LC, תדר התהודה של המעגל נעשה שווה לתדר אות הכניסה הנתון.

כאן, ניתן לתת את העכבה הגבוהה יותר לתדר האות דרך מעגל LC. לכן, ניתן להשיג o / p ענק. עבור אות i / p עם תדרים שונים, פשוט התדר מתקשר בתדר תהודה כך שהוא יוגבר. בעוד שסוגים אחרים של תדרים ישליכו את המעגל המכוון.

לכן, רק אות התדרים המועדף ייבחר ולכן ניתן להגביר את זה באמצעות מעגל LC.

תגובת מתח ותגובת תדרים

רווח המתח עבור מעגל LC יכול להינתן על ידי המשוואה הבאה.

Av = β Rac / rin

כאן Rac הוא העכבה של מעגל LC (Rac = L / CR), ולכן המשוואה לעיל תהפוך

תגובת התדר של מגבר זה מוצגת להלן.

תגובת תדר-של-מגבר מכוון יחיד

אנו יודעים כי העכבה של המעגל גבוהה ביותר ומתנגדת לחלוטין בטבע בתדר התהודה.

כתוצאה מכך, המתח המרבי מושג על פני RL עבור מעגל LC בתדירות התהודה.

רוחב הפס של המגבר המכוון מופיע להלן.

BW = f2-f1 => fr / Q

כאן, המגבר מגביר כל תדר בתחום זה.

אפקט מדורג

ביסודו של דבר, ניתן לבצע מדרגות של מספר שלבים בתוך מגבר מכוון לשיפור הרווח הכולל של המערכת. מכיוון שרווח המערכת כולו הוא תוצאת הרווח של המוצר לכל שלב במגבר.

במגבר מכוון, כאשר עליית המתח תגדל, רוחב הפס יקטן. אז בואו נסתכל כיצד האשד ישפיע על רוחב הפס של המערכת כולה.

שקול חיבור מפל n- שלבים במגבר מכוון יחיד. הרווח היחסי של המגבר שווה ערך לרווח של המערכת בתדר התהודה שניתן לייצג בעזרת המשוואה הבאה

תהודה A / A | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)^שתיים

במשוואה לעיל, Qe מציין גורם איכות יעיל

𝛿 מציין הבדלים חלקים בתוך התדר.

ניתן להשיג את הרווח הכללי על ידי מיזוג הרווח של שלבים רבים במגבר המכוון

תהודה A / A | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)^שתיים]^נ= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)^שתיים] n / 2

על ידי השוואת הרווח הכולל ל- 1 / √2 נוכל לסיים את תדרי ה- 3dB למגבר זה.

לכן יהיה לנו

1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)^שתיים]^נ= 1 / √ 2

ניתן לכתוב את המשוואה הנ'ל

1 + (2𝛿Qe)^שתיים= 2^{1 / n}

מהמשוואה לעיל

2 𝛿 Qe = + או - √21 / n -1

זהו הבדל חלקי בתדירות, כך שניתן לכתוב אותו באופן הבא.

𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr

החלף זאת למשוואה לעיל כדי שנוכל לקבל

2 (f - fr / fr) Qe = + או - √2^{1 / n}-1

2 (f - fr) Qe = + או - fr√2^{1 / n}-1

f - fr = + fr / 2Qe √2^{1 / n}-1

עַכשָׁיו, f2 - fr = + fr / 2Qe √2^{1 / n}-1 ו- fr-f1 = + fr / 2Qe √2^{1 / n}-1

BW של המגבר באמצעות מספר שלבים מדורגים ניתן לכתוב כ-

B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)

החלף את הערכים במשוואה הנ'ל. אנו יכולים לקבל את המשוואה הבאה.

B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √2^{1 / n}-1 + fr / 2Qe √2^{1 / n}-1

מהמשוואה לעיל

B12 = 2fr / 2Qe 2^{1 / n}-1 => fr / Qe √2^{1 / n}-1

B1 = fr / Qe

B12 = B1 fr / Qe √2^{1 / n}-1

מתוך משוואת B12 הנ'ל, אנו יכולים להסיק כי בעצם n- שלבי BW שווים לסכום של גורם & BW שלב יחיד.

אם ספרת השלבים יכולה להיות שתיים, אז

√2^{1 / n}-1 = √2^1/2-1 = 0.643

אם ספרת השלבים יכולה להיות שלוש, אז

√2^{1 / n}-1 = √2^1/3-1 = 051

לכן, מהמידע הנ'ל ניתן להבין שכשמספר השלבים יגדל אז ה- BW יופחת.

יתרונות וחסרונות

היתרונות של מגבר מכוון יחיד כוללים את הדברים הבאים.

• אובדן הכוח נובע פחות מהיעדר התנגדות לקולטנים.
• הסלקטיביות גבוהה.
• אספקת המתח של הקולט קטנה בגלל היעדר Rc.

החסרונות של מגבר מכוון יחיד כוללים את הדברים הבאים.

• התוצר של רוחב הפס הרווח הוא קטן

יישומים של מגבר מכוון יחיד

היישומים של מגבר מכוון יחיד כוללים את הדברים הבאים.

• מגבר זה משמש בשלב הפנימי הראשוני של מקלט הרדיו בכל מקום בו ניתן לבצע את בחירת הקצה הקדמי באמצעות מגבר RF.
• ניתן להשתמש במגבר זה במעגלי טלוויזיה.

לפיכך, מדובר בסך הכל בסינגל מגבר מכוון המשתמש במעגל טנקים מקבילי כעל עומס. אבל, ניתן צורך לכוון את מעגל הטנקים בכל שלב בכדי לתאים זהים. הנה שאלה עבורך, איזו תצורה משמשת במגבר מכוון יחיד?