Tipos de amplificadores sintonizados
Existem dois tipos principais de amplificadores sintonizados. Eles são -
- Amplificador sintonizado
- Amplificador de dupla sintonia
Amplificador Sintonizado Simples
Um circuito amplificador com uma única seção de sintonizador no coletor do circuito amplificador é chamado de circuito amplificador de sintonizador único.
Construção
Um circuito amplificador de transistor simples que consiste em um circuito sintonizado em paralelo em sua carga de coletor, forma um circuito amplificador único sintonizado. Os valores de capacitância e indutância do circuito sintonizado são selecionados de forma que sua frequência de ressonância seja igual à frequência a ser amplificada.
O seguinte diagrama de circuito mostra um único circuito amplificador sintonizado.
A saída pode ser obtida do capacitor de acoplamento C C como mostrado acima ou de um enrolamento secundário colocado em L.
Operação
O sinal de alta frequência que deve ser amplificado é aplicado na entrada do amplificador. A frequência ressonante do circuito sintonizado em paralelo é igual à frequência do sinal aplicado alterando o valor da capacitância do capacitor C, no circuito sintonizado.
Nesse estágio, o circuito sintonizado oferece alta impedância para a frequência do sinal, o que ajuda a oferecer alta saída em todo o circuito sintonizado. Como a alta impedância é oferecida apenas para a frequência sintonizada, todas as outras frequências que obtêm impedância inferior são rejeitadas pelo circuito sintonizado. Portanto, o amplificador sintonizado seleciona e amplifica o sinal de frequência desejado.
Resposta de frequência
A ressonância paralela ocorre na frequência ressonante f r quando o circuito tem um Q alto. A frequência ressonante f r é dada por
$$ f_r = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$
O gráfico a seguir mostra a resposta de frequência de um único circuito amplificador sintonizado.
Na frequência ressonante f r, a impedância do circuito sintonizado em paralelo é muito alta e é puramente resistiva. A tensão em R L é, portanto, máxima, quando o circuito está sintonizado na frequência de ressonância. Conseqüentemente, o ganho de tensão é máximo na frequência ressonante e cai acima e abaixo dela. Quanto maior o Q, mais estreita será a curva.
Amplificador Duplo Sintonizado
Um circuito amplificador com uma seção de sintonizador duplo localizado no coletor do circuito amplificador é chamado de circuito amplificador de sintonizador duplo.
Construção
A construção de um amplificador de dupla sintonia é compreendida observando a figura a seguir. Este circuito consiste em dois circuitos sintonizados L 1 C 1 e L 2 C 2 na seção do coletor do amplificador. O sinal na saída do circuito sintonizado L 1 C 1 é acoplado ao outro circuito sintonizado L 2 C 2 através do método de acoplamento mútuo. Os detalhes do circuito restantes são iguais aos do circuito do amplificador sintonizado simples, conforme mostrado no diagrama de circuito a seguir.
Operação
O sinal de alta frequência que deve ser amplificado é fornecido à entrada do amplificador. O circuito de sintonia L 1 C 1 é sintonizado na frequência do sinal de entrada. Nessa condição, o circuito sintonizado oferece alta reatância à frequência do sinal. Consequentemente, uma grande saída aparece na saída do circuito sintonizado L 1 C 1 que é então acoplado ao outro circuito sintonizado L 2 C 2 através de indução mútua. Esses circuitos de dupla sintonia são amplamente usados para acoplar vários circuitos de receptores de rádio e televisão.
Resposta de frequência do amplificador duplo sintonizado
O amplificador de dupla sintonia tem a característica especial de couplingo que é importante para determinar a resposta de frequência do amplificador. A quantidade de indutância mútua entre os dois circuitos sintonizados indica o grau de acoplamento, que determina a resposta de freqüência do circuito.
Para ter uma ideia sobre a propriedade de indutância mútua, vamos examinar o princípio básico.
Indutância mútua
Como a bobina transportadora de corrente produz algum campo magnético em torno dela, se outra bobina for aproximada dessa bobina, de modo que esteja na região de fluxo magnético do primário, então o fluxo magnético variável induz um EMF na segunda bobina. Se esta primeira bobina é chamada dePrimary coil, o segundo pode ser chamado de Secondary coil.
Quando o EMF é induzido na bobina secundária devido ao campo magnético variável da bobina primária, esse fenômeno é chamado de Mutual Inductance.
A figura abaixo dá uma ideia sobre isso.
O atual is na figura indicam a fonte de corrente enquanto iindindica a corrente induzida. O fluxo representa o fluxo magnético criado em torno da bobina. Isso se espalha para a bobina secundária também.
Com a aplicação de tensão, a corrente isfluxos e fluxos são criados. Quando a corrente varia, o fluxo fica variado, produzindoiind na bobina secundária, devido à propriedade de indutância mútua.
Acoplamento
De acordo com o conceito de acoplamento de indutância mútua, será como mostrado na figura abaixo.
Quando as bobinas estão espaçadas, as ligações de fluxo da bobina primária L 1 não irão ligar a bobina secundária L 2 . Nesta condição, as bobinas teriamLoose coupling. A resistência refletida da bobina secundária nesta condição é pequena e a curva de ressonância será acentuada e o circuito Q é alto, conforme mostrado na figura abaixo.
Pelo contrário, quando as bobinas primária e secundária são aproximadas, elas têm Tight coupling. Sob tais condições, a resistência refletida será grande e o circuito Q será menor. São obtidas duas posições de máximos de ganho, uma acima e outra abaixo da frequência ressonante.
Largura de banda do circuito duplo sintonizado
A figura acima afirma claramente que a largura de banda aumenta com o grau de acoplamento. O fator determinante em um circuito de dupla sintonia não é Q, mas o acoplamento.
Entendemos que, para uma determinada frequência, quanto mais forte for o acoplamento, maior será a largura de banda.
A equação para largura de banda é dada como
$$ BW_ {dt} = k f_r $$
Onde BW dt = largura de banda para circuito duplo sintonizado, K = coeficiente de acoplamento e f r = frequência ressonante.
Esperamos que agora você tenha adquirido conhecimento suficiente sobre o funcionamento dos amplificadores sintonizados. No próximo capítulo, aprenderemos sobre amplificadores de feedback.