เครื่องขยายเสียงที่ขยายความถี่ที่แน่นอนหรือความถี่ย่านความถี่แคบเรียกว่าเครื่องขยายเสียงที่ปรับแต่งแล้ว เครื่องขยายเสียงนี้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อขยายความถี่ของวิทยุที่มีความถี่สูง แอมพลิฟายเออร์เหล่านี้ให้อิมพีแดนซ์สูงมากที่ความถี่เรโซแนนซ์และอิมพีแดนซ์นาทีที่ความถี่อื่น ๆ ทั้งหมด แอมพลิฟายเออร์ที่ได้รับการปรับแต่งแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ จูนเดียวจูนคู่และจูนแบบซวนเซ เครื่องขยายเสียง . ข้อดีของสิ่งเหล่านี้ เครื่องขยายเสียง ส่วนใหญ่รวมถึงการสูญเสียพลังงานคือการเลือกน้อยสูงความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกน้อยกว่าเรดาร์ทีวีแอมพลิฟายเออร์ RF ฯลฯ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนซวนเซและการใช้งาน
Stagger Tuned Amplifier คืออะไร?
นิยามแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนแบบเซ เป็นเครื่องขยายเสียงที่ใช้เพื่อปรับปรุงการตอบสนองความถี่ทั้งหมดของเครื่องขยายเสียงที่ปรับแต่งแล้ว โดยปกติแอมพลิฟายเออร์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงการตอบสนองโดยรวมสำหรับความเรียบสูงสุดในพื้นที่ของความถี่กลาง
แอมพลิฟายเออร์นี้ใช้วงจรที่ปรับแล้วเพื่อทำงานในสหภาพ การตอบสนองความถี่ทั้งหมดของเครื่องขยายเสียงนี้สามารถทำได้โดยการเพิ่มการตอบสนองแยกเป็นหนึ่งเดียว เมื่อความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรที่ได้รับการปรับแต่งที่แตกต่างกันถูกเปลี่ยนทิศทางเป็นอย่างอื่นจะเรียกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนซวนเซ
Stagger Tuned Amplifier ทำงาน
แผนภาพวงจรที่แสดงด้านล่างเป็นเครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนแบบสองขั้นตอน ในวงจรนี้การปรับจูนแบบซวนเซสามารถทำได้โดยการสร้างวงจรที่ปรับแล้วเช่น L1C1 และ L2C2 ให้มีความถี่ที่แตกต่างกันเล็กน้อย วงจรขยายเสียงที่ปรับจูนซวนเซ ดังแสดงด้านล่าง
เครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนซวนเซ
แอมพลิฟายเออร์ปรับแต่งสองเท่า เสนอ BW สูงเช่น 3dB อย่างไรก็ตามการจัดเรียงเครื่องขยายเสียงนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย ดังนั้นเพื่อเอาชนะความยากลำบากนี้จึงใช้แอมพลิฟายเออร์แบบเรียงซ้อนแบบปรับจูนสองตัวซึ่งมีแบนด์วิดท์ที่แน่นอน ความถี่เรโซแนนซ์ของ BW จะถูกปรับและหารด้วยจำนวนที่เทียบเท่ากับ BW ของทุกขั้นตอน
เนื่องจากความถี่เหล่านี้ถูกโซเซและเรียกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนซวนเซ ลักษณะของเครื่องขยายเสียงเหล่านี้แสดงไว้ด้านล่าง ภาพต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์หลักระหว่างลักษณะการขยายแต่ละขั้นตอนภายในเครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนแบบซวนเซ
แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้การปรับจูนแบบซวนเซมี BW มากกว่าพาสแบนด์ที่เร็วขึ้นและจำนวนสเตจที่ใช้ ผู้ประจบสอพลอจะเป็นพาสแบนด์ วงจรนี้เรียกว่าซวนเซเนื่องจากความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรที่ปรับแล้วจะถูกแทนที่
การตอบสนองต่อเอาต์พุตเครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนซวนเซ
การตอบสนองความถี่ทั้งหมดของแอมพลิฟายเออร์ที่ได้รับการปรับจูนซวนเซนั้นตรงกันข้ามกับสเตจที่ปรับจูนเดี่ยวที่เทียบเท่าและแยกกัน ขั้นตอนเหล่านี้รวมถึงวงจรเรโซแนนซ์ที่คล้ายกัน ในลักษณะต่อไปนี้การส่ายของการขยายรวมของความถี่กลางจะลดลงเหลือ 0.5 ของการขยายยอดของขั้นตอนการแยก ที่ความถี่กลางทุกขั้นตอนจะมีการขยายยอด 0.707 ของขั้นตอนการแยก ดังนั้นการขยายแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกันสำหรับแต่ละขั้นตอนของการเดินโซเซจะสูงขึ้น 0.707 เท่าเมื่อใช้สองขั้นตอนที่คล้ายกันโดยไม่ส่าย
ลักษณะเครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนซวนเซ
แต่ 3dB BW ของคู่โซเซนั้นสูงกว่า BW ของสเตจที่ปรับจูนเดี่ยว ๆ √2เท่า ดังนั้นผลคูณ BW ที่สอดคล้องกันสำหรับแต่ละสเตจของคู่ที่ปรับจูนแบบซวนเซสามารถเท่ากับ 0.707 x √2เท่ากับ 1.00 เท่าด้วยสเตจที่ปรับจูนเดี่ยวแยกกัน
ความคิดของการปรับซวนเซสามารถขยายไปยังขั้นตอนเพิ่มเติมได้ ในการส่าย 3 ขั้นตอนการปรับจูนวงจรหลักสามารถปรับให้มีความถี่ต่ำกว่าความถี่กลางได้ วงจรที่ 3 สามารถปรับเป็นความถี่สูงเมื่อเทียบกับความถี่กลาง ความถี่ที่ปรับแล้วซึ่งอยู่ตรงกลางจะถูกปรับที่ความถี่กลางที่แม่นยำ
Stagger Tuned Amplifier ที่มา
อัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับค่าเดียวสามารถเขียนเป็น
ปิด / ปิด (เสียงสะท้อน) = 1/1 + 2jQeff 𝛿
= 1/1 + jX
ที่ไหน X = 2Qeff 𝛿
ในแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนแบบซวนเซจะใช้แอมพลิฟายเออร์สองตัวเช่นแคสเคดแบบปรับจูนเดี่ยวกับความถี่เรโซแนนซ์แยกกัน สมมติว่าถ้าขั้นตอนหนึ่งของเครื่องขยายเสียงปรับความถี่เช่น fr + 𝛿 และเครื่องขยายเสียงอีกขั้นหนึ่งปรับด้วยความถี่เช่น fr - 𝛿 ดังนั้นเราจึงมี fr1 = fr + 𝛿 และ fr2 = fr - 𝛿
จากสองความถี่ข้างต้น fr1 และ fr2 ฟังก์ชันการเลือกสามารถเขียนเป็น
Av / Av (เสียงสะท้อน) 1 = 1 / j (X + 1)
Av / Av (เสียงสะท้อน) 2 = 1 / j (X-1)
ผลกำไรทั้งหมดของขั้นตอนเหล่านี้เท่ากับผลคูณของผลกำไรแต่ละขั้นตอน
Av / Av (เรโซแนนซ์) cascaded = Av / Av (เรโซแนนซ์) 1 * Av / Av (เรโซแนนซ์) 2
= 1 / j (X + 1) * 1 / j (X-1)
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX
| Av / Av (เสียงสะท้อน) เรียงซ้อน | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2
= 1 / √ (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4
เรารู้คุณค่าของ X = 2Qeff 𝛿
แทนค่านี้ในสมการด้านบน
= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4
= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีและข้อเสียของแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนซวนเซมีดังต่อไปนี้
- โดยใช้เครื่องขยายเสียงนี้จะได้รับ BW ที่เพิ่มขึ้น เปรียบเทียบกับการปรับแต่งเพียงครั้งเดียว BW คือ√2เท่า
- แอมพลิฟายเออร์นี้มีค่ากำไรสูง BW
- ในทุกขั้นตอนของเครื่องขยายเสียงมีความแตกต่างเล็กน้อยภายในเสียงสะท้อน ดังนั้นจึงสามารถรับเสถียรภาพที่เพิ่มขึ้นภายในการทำงานได้
- bandpass ของเครื่องขยายเสียงนี้เร็วกว่าเมื่อเทียบกับ เครื่องขยายเสียงที่ปรับค่าเดียว . การจัดตำแหน่งของวงจรนี้ทำได้ง่ายเมื่อเปรียบเทียบกับแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับจูนเดี่ยว
การใช้งาน
แอปพลิเคชั่นเครื่องขยายเสียงที่ปรับจูนแบบซวนเซมีดังต่อไปนี้
- ใช้ในเครื่องรับ superheterodyne เป็นเครื่องขยายเสียง IF (ความถี่กลาง)
- ใช้ในระบบรีเลย์วิทยุ UHF
- เป็นเครื่องขยายความถี่กลางวงแคบมากภายในเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
- ใช้เหมือนแอมพลิฟายเออร์ที่ปรับค่าไวด์แบนด์สำหรับแอมพลิฟายเออร์ Y ภายในออสซิลโลสโคป
- ใช้สำหรับการขยายวิดีโอเช่นเครื่องขยายเสียงแบบปรับความถี่กว้าง
- ใช้เหมือนเครื่องขยายสัญญาณ RF ภายในเครื่องรับ
- ถ้าเครื่องขยายเสียงในไฟล์ ดาวเทียม ทรานสปอนเดอร์
ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการปรับ Stagger เครื่องขยายเสียง . จากข้อมูลข้างต้นในที่สุดเราสามารถสรุปได้ว่าแอมพลิฟายเออร์เหล่านี้มักได้รับการออกแบบมาเพื่อให้การตอบสนองความถี่ทั้งหมดแสดงความเรียบสูงสุดโดยประมาณความถี่กลาง ต้องใช้วงจรที่ปรับตั้งหลายอย่างเพื่อทำงานร่วมกัน เมื่อความถี่มีการเปลี่ยนแปลงด้านบนและด้านล่างของความถี่เรโซแนนซ์ความถี่นั้นจะหลุดออกไปอย่างรวดเร็ว
