Wat is Stagger Tuned Amplifier: werkt aan zijn toepassingen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





Een versterker die een exacte frequentie of smalbandfrequentie versterkt, staat bekend als een afgestemde versterker. Deze versterker wordt meestal gebruikt om de frequenties van hoge anders radio te versterken. Deze versterkers leveren een extreem hoge impedantie op de resonantiefrequentie en een extreem kleine impedantie op alle andere frequenties. Afgestemde versterkers worden ingedeeld in drie typen, namelijk enkelvoudig afgestemd, dubbel afgestemd en versprongen afgestemd versterker ​De voordelen hiervan versterkers omvatten voornamelijk vermogensverlies is minder selectiviteit is hoog, minder harmonische vervorming, radar, tv, RF-versterkers, enz. Dit artikel bespreekt een overzicht van de stagger tuned versterker en zijn toepassingen.

Wat is een Stagger Tuned-versterker?

Staggered afgestemde versterkerdefinitie is een versterker die wordt gebruikt om de totale frequentierespons van de afgestemde versterker te verbeteren. Gewoonlijk zijn deze versterkers ontworpen om een ​​algehele respons te vertonen voor maximale vlakheid in het gebied van de middenfrequentie.




Deze versterker maakt gebruik van afgestemde circuits om samen te werken. De totale frequentierespons van deze versterker kan worden bereikt door de afzonderlijke respons als één op te tellen. Wanneer de resonantiefrequenties van de verschillende afgestemde kring verspringend zijn anders verplaatst, dan staat het bekend als een verspringende afgestemde versterker.

Stagger Tuned versterker werkt

Het onderstaande schakelschema is een tweetraps gestagger-afgestemde versterker. In dit circuit kan de verspringende afstemming worden bereikt door de afgestemde circuits zoals L1C1 en L2C2 op een iets andere frequentie te produceren. De verspringende afgestemde versterkerschakeling wordt hieronder weergegeven.



Stagger-tuned-versterker

Stagger-tuned-versterker

De dubbel afgestemde versterker biedt hoge BW zoals 3dB. De opstelling van deze versterker is echter niet eenvoudig. Om deze moeilijkheid te overwinnen, worden twee enkelvoudig afgestemde cascade-versterkers gebruikt die een bepaalde bandbreedte hebben. De resonantiefrequenties van BW's worden aangepast en verdeeld over een hoeveelheid die gelijk is aan de BW van elke fase.

Omdat deze frequenties verspringend zijn en als verspringende afgestemde versterkers worden genoemd. De kenmerken van deze versterkers worden hieronder weergegeven. De volgende afbeelding toont de belangrijkste relatie tussen de versterkingskarakteristieken van de afzonderlijke trappen binnen een versprongen afgestemde versterker.


De versterker die gebruikmaakt van stagger-afstemming heeft een grotere BW, een snellere doorlaatband en het aantal gebruikte trappen. De vlakkere zal de doorlaatband zijn. Het circuit wordt verspringend genoemd omdat de resonantiefrequenties van het afgestemde circuit worden verplaatst.

Stagger-tuned-versterker-output-respons

Stagger-tuned-versterker-output-respons

De totale frequentierespons van de stagger tuned versterker staat in contrast met de equivalente en afzonderlijke enkelvoudig afgestemde trappen. Deze fasen bevatten vergelijkbare resonantiecircuits. In de volgende kenmerken, de duizelingwekkende afname van de totale versterking van de middenfrequentie tot 0,5 van de topversterking van de scheidingstrap. Bij middenfrequentie bevat elke trap 0,707 crest-versterking van de scheidingstrap. Daarom zal de overeenkomstige spanningsversterking voor elke trap van de verspringing 0,707 keer hoger zijn wanneer de twee vergelijkbare trappen zonder verspringen worden gebruikt.

staggere-tuned-versterker-kenmerken

Stagger-tuned-versterkerkarakteristieken

Maar de 3dB BW van het verspringende paar is √2 keer hoger dan de BW van een individuele single tuned stage. Daarom kan het overeenkomstige gain BW-product voor elke trap van het stagger tuned-paar 0,707 x √2 zijn, wat gelijk is aan 1,00 keer met de afzonderlijke single tuned-trappen.

De gedachte aan stagger tuned kan eenvoudig worden uitgebreid naar extra fasen. Bij 3-traps verspringend kan de afstemming van het primaire circuit worden aangepast aan een lagere frequentie dan de middenfrequentie. Het 3e circuit kan worden aangepast aan hoge frequentie in vergelijking met middenfrequentie. De afgestemde frequentie die in het midden is, wordt aangepast op de exacte middenfrequentie.

Stagger Tuned Amplifier Derivation

De versterking van de enkel afgestemde versterker kan worden geschreven als

Off / Off (resonantie) = 1/1 + 2jQeff 𝛿

= 1/1 + jX

Waar X = 2Qeff 𝛿

In een verspringende afgestemde versterker worden de twee versterkers als enkelvoudig afgestemde cascade gebruikt met afzonderlijke resonantiefrequenties. Stel dat, als een trap van de versterker is afgestemd met de frequentie zoals fr + 𝛿 en een andere trap van de versterker is afgestemd met de frequentie zoals fr - 𝛿. We hebben dus fr1 = fr + 𝛿 en fr2 = fr - 𝛿.

Gebaseerd op de bovenstaande twee frequenties fr1 en fr2, kan de selectiviteitsfunctie worden geschreven als

Av / Av (resonantie) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (resonantie) 2 = 1 / j (X-1)

De totale winst van deze fasen is gelijk aan het product van twee fasen van individuele winst

Av / Av (resonantie) in cascade = Av / Av (resonantie) 1 * Av / Av (resonantie) 2

= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)

= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX

| Av / Av (resonantie) gecascadeerd |​ 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2

= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4

We kennen de waarde van X = 2Qeff 𝛿

Vervang deze waarde in de bovenstaande vergelijking.

= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4

= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4

Voor-en nadelen

De voor- en nadelen van de gestagger-afgestemde versterker zijn onder meer de volgende.

  • Door gebruik te maken van deze versterker kan een verhoogde BW worden verkregen. Vergelijk met een enkele melodie, de BW is √2 keer.
  • Deze versterker heeft een hoge gain-waarde BW.
  • In elke trap van de versterker is er een klein verschil binnen de resonantie. Daarom kan een verbeterde stabiliteit binnen een operatie worden verkregen.
  • De banddoorlaat van deze versterker is sneller in vergelijking met een enkel afgestemde versterker ​De uitlijning van dit circuit is eenvoudig als we het vergelijken met de enkelvoudig afgestemde versterker.

Toepassingen

De versprongen afgestemde versterkertoepassingen omvatten de volgende.

  • Het wordt gebruikt in een superheterodyne ontvanger als een IF (middenfrequentie) versterker
  • Het wordt gebruikt in UHF-radiorelaisystemen.
  • Het is een extreem smalbandige middenfrequentversterker binnen een spectrumanalysator
  • Het wordt gebruikt als een breedband afgestemde versterker die bedoeld is voor Y-versterkers in oscilloscopen
  • Het wordt gebruikt voor videoversterking zoals een breedband afgestemde versterker.
  • Het wordt gebruikt als RF-versterkers in ontvangers
  • IF-versterker in een satelliet transponder

Dit gaat dus allemaal over Stagger tuned versterker ​Uit de bovenstaande informatie kunnen we tot slot concluderen dat deze versterkers meestal zo zijn ontworpen dat de totale frequentierespons een maximale vlakheid vertoont rond de middenfrequentie. Het vereist verschillende afgestemde circuits om in combinatie te werken. Als de frequentie eenmaal boven en onder de resonantiefrequentie is gewijzigd, valt deze snel weg.