Disetel penguat merupakan salah satu jenis amplifier yang dapat digunakan untuk pemilihan atau penyetelan. Proses seleksi dapat dilakukan antara sekumpulan frekuensi yang tersedia jika ada frekuensi yang akan dipilih pada frekuensi yang tepat. Proses seleksi dapat dilakukan dengan menggunakan sirkuit yang disetel. Ketika suatu beban rangkaian penguat diubah dengan rangkaian yang disetel, maka penguat ini dinamai sebagai Tuned sirkuit penguat . Sirkuit ini tidak lain adalah sebuah Sirkuit LC atau sirkuit tangki atau sirkuit resonan. Sirkuit ini terutama digunakan untuk memperkuat sinyal melalui pita frekuensi kecil yang terletak di frekuensi resonansi. Karena reaktansi induktor menyeimbangkan reaktansi kapasitor dalam rangkaian yang disetel pada frekuensi tertentu, maka ini disebut frekuensi resonansi, dan dapat dilambangkan dengan 'fr'. Rumus resonansinya adalah 2πfL = 1 / 2πfc & fr = 1 / 2π√LC. Penguat yang disetel dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu penguat yang disetel tunggal, penguat yang disetel ganda, dan penguat yang disetel dengan stager.
Apa yang dimaksud dengan Single Tuned Amplifier?
Penguat nada tunggal adalah penguat multistage, yang menggunakan rangkaian tuned paralel seperti beban. Tapi, sirkuit LC dan sirkuit yang disetel di setiap tahap perlu dipilih ke frekuensi yang sama. Konfigurasi yang digunakan pada penguat ini adalah Ini memperkuat konfigurasi yang berisi rangkaian tuned paralel. Di komunikasi nirkabel , tahap RF memerlukan penguat tegangan yang disetel untuk memilih frekuensi pembawa yang disukai serta untuk mengubah sinyal jalur akses yang diizinkan.
Konstruksi
Diagram rangkaian penguat disetel tunggal menggunakan kopling kapasitif ditunjukkan di bawah ini. Penting untuk diperhatikan bahwa untuk rangkaian LC, nilai induktansi (L) dan kapasitansi (C) harus dipilih sehingga frekuensi resonansi resonansi harus sama dengan sinyal frekuensi yang diterapkan.
sirkuit-diagram-penguat-tunggal-tuned
Output dari rangkaian ini dapat diperoleh dengan menggunakan kopling induktif dan kapasitif. Tapi, rangkaian ini menggunakan kopling kapasitif. Kapasitor common emitter yang digunakan dalam rangkaian dapat menjadi kapasitor bypass sedangkan rangkaian seperti stabilisasi & biasing diikuti oleh resistor ini seperti R1, R2, dan RE Sirkuit LC yang digunakan dalam wilayah kolektor bertindak seperti beban. Kapasitor dapat diubah untuk memuat frekuensi resonansi yang dapat diubah. Amplifikasi sinyal yang besar dapat dicapai jika frekuensi sinyal input sebanding dengan frekuensi resonansi dari rangkaian yang disetel.
Operasi Penguat Tuned Tunggal
Operasi penguat disetel tunggal terutama dimulai dengan aplikasi sinyal frekuensi tinggi yang dapat ditingkatkan pada terminal BE transistor yang ditunjukkan pada rangkaian di atas. Dengan mengubah kapasitor yang digunakan dalam rangkaian LC, frekuensi resonansi rangkaian dibuat sama dengan frekuensi sinyal masukan yang diberikan.
Di sini, impedansi yang lebih tinggi dapat diberikan ke frekuensi sinyal melalui rangkaian LC. Oleh karena itu, output daya yang besar dapat dicapai. Untuk sinyal i / p dengan berbagai frekuensi, cukup frekuensi berkomunikasi dengan frekuensi resonansi sehingga akan diperkuat. Sedangkan jenis frekuensi lainnya akan membuang rangkaian yang disetel.
Oleh karena itu, hanya sinyal frekuensi yang disukai yang akan dipilih & oleh karena itu dapat diperkuat melalui rangkaian LC.
Penguatan Tegangan dan Respon Frekuensi
Penguatan tegangan untuk rangkaian LC dapat diberikan dengan persamaan berikut.
Av = β Rac / rin
Di sini Rac adalah impedansi rangkaian LC (Rac = L / CR), sehingga persamaan di atas akan menjadi
Respon frekuensi penguat ini ditunjukkan di bawah ini.
frekuensi-respon-dari-penguat-disetel-tunggal
Kita tahu bahwa impedansi rangkaian sangat tinggi & benar-benar resistif di alam pada frekuensi resonansi.
Akibatnya, tegangan tertinggi dicapai di RL untuk rangkaian LC pada frekuensi resonansi.
Bandwidth penguat yang disetel diberikan di bawah ini.
BW = f2-f1 => fr / Q
Di sini, penguat memperkuat frekuensi apa pun dalam kisaran ini.
Efek Bertingkat
Pada dasarnya, cascading dari beberapa tahap dalam penguat yang disetel dapat dilakukan untuk meningkatkan penguatan sistem secara keseluruhan. Karena seluruh penguatan sistem adalah hasil dari perolehan produk untuk setiap tahap dalam penguat.
Pada penguat yang disetel, ketika penguatan tegangan meningkat, maka bandwidth akan berkurang. Jadi mari kita lihat bagaimana cascading akan memengaruhi seluruh bandwidth sistem.
Pertimbangkan koneksi kaskade tahap-n dalam amplifier yang disetel tunggal. Gain relatif penguat setara dengan penguatan sistem pada frekuensi resonansi dapat direpresentasikan dengan persamaan berikut
| Resonansi A / A | = 1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dua
Dalam persamaan di atas, Qe menunjukkan faktor kualitas yang efisien
𝛿 menunjukkan perbedaan pecahan dalam frekuensi.
Keuntungan keseluruhan dapat diperoleh dengan menggabungkan penguatan dari berbagai tahapan dalam penguat yang disetel
| Resonansi A / A | = [1 / √ 1 + (2𝛿 Qe)dua]n= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)dua] n / 2
Dengan membandingkan total gain dengan 1 / √2 maka kita dapat menghentikan frekuensi 3dB ke amplifier ini.
Oleh karena itu kami akan melakukannya
1 / [√ 1 + (2𝛿Qe)dua]n= 1 / √ 2
Persamaan di atas dapat ditulis sebagai
1 + (2𝛿Qe)dua= 21 / n
Dari persamaan di atas
2 𝛿 Qe = + atau - √21 / n -1
Ini adalah perbedaan pecahan dalam frekuensi, sehingga dapat dituliskan seperti berikut.
𝛿 = ω - ωr / ωr = f - fr / fr
Gantikan ini ke persamaan di atas sehingga kita bisa mendapatkan
2 (f - fr / fr) Qe = + atau - √21 / n-1
2 (f - fr) Qe = + atau - fr√21 / n-1
f - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1
Sekarang, f2 - fr = + fr / 2Qe √21 / n-1 dan fr-f1 = + fr / 2Qe √21 / n-1
BW penguat menggunakan jumlah tahapan bertingkat dapat ditulis sebagai
B12 = f2 –f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)
Gantikan nilai-nilai dalam persamaan di atas kita bisa mendapatkan persamaan berikut.
B12 = f2 –f1 = fr / 2Qe √21 / n-1 + fr / 2Qe √21 / n-1
Dari persamaan di atas
B12 = 2fr / 2Qe 21 / n-1 => fr / Qe √21 / n-1
B1 = fr / Qe
B12 = B1 fr / Qe √21 / n-1
Dari persamaan B12 di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa pada dasarnya n-stage BW sama dengan penjumlahan dari sebuah faktor & BW satu tahap.
Jika digit tahapan bisa dua, maka
√21 / n-1 = √21/2-1 = 0,643
Jika digit tahapan bisa tiga, maka
√21 / n-1 = √21/3-1 = 051
Oleh karena itu, dari informasi di atas, dapat dipahami bahwa ketika jumlah tahapan bertambah maka BW akan berkurang.
Keuntungan dan kerugian
Keuntungan dari penguat nada tunggal meliputi yang berikut ini.
- Kehilangan daya berkurang karena kurangnya tahanan kolektor.
- Selektivitas tinggi.
- Pasokan tegangan kolektor kecil karena kurangnya Rc.
Kerugian dari penguat disetel tunggal meliputi yang berikut ini.
- Produk dari gain bandwidth kecil
Aplikasi Single Tuned Amplifier
Aplikasi penguat nada tunggal meliputi yang berikut ini.
- Penguat ini digunakan di tahap internal primer penerima radio di mana pun pemilihan ujung depan dapat dilakukan dengan menggunakan penguat RF.
- Amplifier ini bisa digunakan di sirkuit televisi.
Jadi, ini semua tentang satu penguat yang disetel yang menggunakan rangkaian tangki paralel sebagai beban. Namun, rangkaian tangki di setiap tahap dapat dibutuhkan untuk disetel pada frekuensi yang sama. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, konfigurasi mana yang digunakan dalam penguat nada tunggal?
