Temat: Wzmacniacze selektywne

Transkrypt

1 Temat: Wzmacniacze selektywne. Wzmacniacz selektywny to układy, których zadaniem jest wzmacnianie sygnałów o częstotliwości zawartej w wąskim paśmie wokół pewnej częstotliwości środkowej f. Sygnały o częstotliwości odległej od częstotliwości środkowej, leżące poza pasmem przenoszenia wzmacniacza, są silnie tłumione. 2. Wzmacniacze selektywne dzielimy na: wzmacniacze z selektywnym sprzężeniem zwrotnym (nazywane filtrami aktywnymi lub amplifiltrami wzmacniacze rezonansowe 3. Parametry wzmacniaczy selektywnych: wzmocnienie kuo sygnału dla częstotliwości f częstotliwość środkowa f współczynnik prostokątności p - określa stromość zbocza charakterystyki amplitudowej. Współczynnik ten definiuje się jako stosunek 3-decybelowego pasma przenoszenia B3 wzmacniacza do 2-decybelowego pasma przenoszenia wzmacniacza B 2 B3 p =, p B 2 wzmocnienie asymtotyczne jest to wzmocnienie sygnału dla częstotliwości znacznie różniących się od f (leżących poza pasmem przenoszenia wzmacniacza) 4. Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza selektywnego:

2 5. Wzmacniacz selektywny idealny układ, którego pasmo 3-decybelowe byłoby równe pasmowi 2-decybelowemu (charakterystyka amplitudowa miała by kształt prostokątny). Wówczas współczynnik prostokątności wynosiłby. W praktyce wartość tego współczynnika zawiera się w przedziale od, (dla wzmacniacza z pojedynczym obwodem rezonansowym) do,85 (dla złożonych filtrów z wieloma rezonatorami kwarcowymi). 6. Klasyfikacja wzmacniaczy selektywnych ze względu na rodzaj zastosowanych elementów: Wzmacniacze bezindukcyjne zwane również filtrami aktywnymi RC Wzmacniacze selektywne w.cz. z obwodami LC Wzmacniacze selektywne w.cz. z filtrami piezoelektrycznymi 7. Podział wzmacniaczy selektywnych ze względu na strukturę budowy wzmacniacze selektywne skupione wzmacniacze selektywne rozłożone 8. Charakterystyki wzmacniacza idealnego i rzeczywistego oraz wpływ dobroci na kształt charakterystyki amplitudowej 2

3 Temat: Wzmacniacze rezonansowe LC. Wzmacniacze rezonansowe LC pracują w zakresie częstotliwości od khz do kilkudziesięciu gigacherców 2. Wady wzmacniaczy selektywnych LC: Występowanie cewki indukcyjnej niewygodny montaż i strojenie oraz narażonej na urazy mechaniczne Konieczność stosowania wielu obwodów rezonansowych, kosztownych i komplikujących proces strojenia 3. Schemat wzmacniacza selektywnego z tranzystorem MOSFET Analiza obwodu: R, R2, RE - elementy polaryzujące (ustalają punkt pracy tranzystora) C E, CB - blokują składową zmienną sygnału (zwierają do masy) wzmacniacz zbudowany jest na tranzystorze unipolarnym w układzie OS C - sprzęga oba stopnie wzmacniaczy S tranzystor T jest obciążonym równoległym obwodem rezonansowym LC (obwód ten jest impedancją wejściową następnego stopnia) dobroć obwodu wynosi około kilkudziesięciu wzmacniacz pracuje w konfiguracji OS to przy częstotliwości f obciążenie ma charakter rzeczywisty i następuje przesunięcie fazy sygnału o 8 3

4 4. Schemat wzmacniacza selektywnego z tranzystorem bipolarnym Dzięki zastosowaniu obwodów z dzieloną indukcyjnością i pojemnością uzyskuje się większą dobroć wzmacniacza przy niezmiennych wartościach elementów polaryzujących i prądów wejściowych 4

5 Temat: Wzmacniacze selektywne z filtrami piezoelektycznymi. Zalety wzmacniaczy selektywnych z filtrami piezoelektrycznymi nie wymagają strojenia małe wymiary i niska cena odznaczają się dużą stromością charakterystyki amplitudowej (współczynnik prostokątności p =,7, Wady wzmacniaczy selektywnych z filtremi piezoelektrycznymi zbyt małe tłumienie sygnałów położonych poza pasmem przenoszenia (tłumienie 4 7dB ) większe tłumienie uzyskuje się stosując dodatkowe dyskretny obwody LC, zmniejszające wzmocnienie asymptotyczne 3. Schemat 4. Schemat wzmacniacza selektywnego z rezonatorami pracującymi jako w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego Q i jako zastępcza indukcyjność Q 2 sprzężenie z następnym stopniem zostaje wykonane przez kondensator C r i rezonator Q 2 pracujący w pobliżu rezonansu równoległego. Rezonator ten reprezentuje indukcyjność zastępczą L o dużej dobroci, natomiast 5

6 5. Schemat wzmacniacza selektywnego z rezonatorami pracującymi jako sprzężenie międzystopniowym (zastosowanie rezonatora we wzmacniaczu selektywnym LC z dzieloną indukcyjnością i pojemnością jako sprzężenie międzystopniowe) 6. Schemat wzmacniacza z wielorezonatorowym filtrem piezoelektrycznym a) kwarcem; b) ceramicznym 6

7 Temat: wzmacniacze selektywne RC m.cz.. Rodzaje selektywnych wzmacniaczy RC 2. Schematy analogów indukcyjności 3. Wykres dobroci rzeczywistych cewek i symulowanych indukcyjności w funkcji częstotliwościowej 4. 7