Vf zesilovače s dvojitým vázaným rezonančním obvodem

Zesilovače se dvěma a více vázanými rezonančními obvody umožňují správným nastavením vzájemné indukčnosti M vazby mezi jednotlivými rezonančními obvody vytvářet selektivní zesilovače s různě širokým zesilovaným pásmem. To využíváme u pásmových zesilovačů pro jednotlivá rozhlasová nebo televizní pásma, nebo jako selektivní pásmové zesilovače pro komunikaci pomocí vysílaček na jednotlivých pásmech (kanálech).

Obr. 1: Ukázka konstrukce vf zesilovače s dvojitým vázaným rezonančním obvodem

Princip použití vázaných rezonančních obvodů

Obr.2: Vázaný rezonanční obvod

Činitel vazby k = M/√(L1*L2)

Vazby: velmi volná k = 0 – 0,01

           volná k = 0,01 – 0,05

            těsná k = 0,05 – 0,95

            velmi těsná k = 0,95 – 1

Pro vysoké kmitočty (100 MHz a výše) je obtížné realizovat paralelní nebo vázané rezonanční obvody s velkým Q, protože potřebné indukčnosti jsou velmi malé a takovou indukčnost má už i několik cm dlouhý rovný vodič.

Proto se místo indukčnosti rezonančního obvodu často používá úsek přímého vedení délky l = λ/4.

Použijeme-li vázaných rezonančních obvodů, změní schémata tvářnost pouze nepatrně - místo paralelních rezonančních obvodů nalezneme vázané rezonanční obvody (obr. 2).

Na obrázcích č. 3, 4 a 5 vidíme různá obvodová řešení stejného vícestupňového zesilovače s vázanými rezonančními obvody. Všechna tři provedení používají stejný způsob nastavení a stabilizace stejnosměrného pracovního bodu tranzistoru. 

Tranzistor je zapojen v zapojení se společným emitorem (SE) ve třídě A. Pracovní bod je nastaven dvojicí odporů zapojených mezi U_CC  a společnou zem - střed tohoto děliče je galvanicky spojen s bází tranzistoru a svým napětím určuje stejnosměrný pracovní bod. Odpor v emitoru stabilizuje stejnosměrně pracovní bod a paralelně k němu připojený kondenzátor přemosťuje jeho vliv jako záporné zpětné vazby pro střídavé signály, pro které se tak snížení zesílení neprojeví.

Střídavé nastavení pracovních podmínek jednotlivých zesilovacích stupňů je u každého provedení jiné. 

Na obrázku č. 3 je vazební signál pro následující zesilovací stupeň odebírán z odbočky sekundární cívky vazebního rezonančního obvodu a vzdálenost odbočky od zemního konce cívky určuje sílu signálu na bázi tranzistoru následujícího zesilovacího stupně. 

Na obrázku č. 4 je vazební signál pro následující zesilovací stupeň odebírán z třetí cívky vazebního rezonančního obvodu a vazba této cívky nastavitelná polohou cívky nebo šroubovacím vazebním jádrem určuje sílu signálu v třetí vazební cívce a tedy sílu signálu na bázi tranzistoru. 

 

Obr. 3: Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 1

Obr.4: Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 2

 

Obr. 5: Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 3

Na následujícím obr. 6 je ukázka realizace zesilovače pro kmitočtová pásma UHF (televizní pásmo).

Obr. 6: Zesilovač UHF

Na vstupu zesilovače je úsek Vf vedení, který se chová společně s C₁ jako paralelní rezonanční obvod s velkým Q (v zesilovaném pásmu f).

Na výstupu jsou 2 úseky Vf vedení, které se chovají jako paralelní rezonanční obvody svázané indukční smyčkou.Oba výstupní obvody jsou naladěny na stejný kmitočet a tvoří tak pásmovou propusť s velkým Q, čímž se dosáhne velmi dobré selektivity zesilovače.

Tranzistor pracuje v zapojení SB, kondenzátor CB tvoří na zesilovaném kmitočtu zkrat pro střídavé signály.

 

Zdroje

• DANĚK, Antonín. Širokopásmové a vf zesilovače – doc.[online]. [cit. 2014-08-24]. Dostupný na www: Data.antonindanek.cz/28-Sirokopasmove-a-vf-zesilovače.
• STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA PARDUBICE, Karla IV. 13. TEORIE ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ VI.: VYSOKOFREKVENČNÍ ZESILOVAČE [online]. Pardubice, 2001 [cit. 2015-01-30]. Dostupné z: http://www.b324.com/ek/nobilis_skripta/vysokofrekvencni_zesilovace.pdf#page=1&zoom=auto,-202,848.

Obrázky

• Obr. 1: Autor neznámý. Ukázka konstrukce vf zesilovače s dvojitým vázaným rezonančním obvodem [online]. [cit. 8.7.2015]. Dostupný na WWW: http://alatkomunikasi.com/index.php?g=catalog&s=product&product=817&c=1
• Obr. 2: DANĚK, Antonín.Vázaný rezonanční obvod [online]. [cit. 2014-08-26]. Dostupný na WWW:Data.antonindanek.cz/28-Sirokopasmove-a-vf-zesilovače
• Obr. 3: STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA PARDUBICE, Karla IV. 13. Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 1. TEORIE ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ VI.: VYSOKOFREKVENČNÍ ZESILOVAČE [online]. Pardubice, 2001 [cit. 2015-01-30]. Dostupné z: http://www.b324.com/ek/nobilis_skripta/vysokofrekvencni_zesilovace.pdf#page=1&zoom=auto,-202,848
• Obr.4: STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA PARDUBICE, Karla IV. 13. Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 2. TEORIE ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ VI.: VYSOKOFREKVENČNÍ ZESILOVAČE [online]. Pardubice, 2001 [cit. 2015-01-30]. Dostupné z: http://www.b324.com/ek/nobilis_skripta/vysokofrekvencni_zesilovace.pdf#page=1&zoom=auto,-202,848
• Obr. 5: STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA PARDUBICE, Karla IV. 13. Vf zesilovač s vázaným rezonančním obvodem 3. TEORIE ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ VI.: VYSOKOFREKVENČNÍ ZESILOVAČE [online]. Pardubice, 2001 [cit. 2015-01-30]. Dostupné z: http://www.b324.com/ek/nobilis_skripta/vysokofrekvencni_zesilovace.pdf#page=1&zoom=auto,-202,848
• Obr. 6: DANĚK, Antonín. Zesilovač UHF [online]. [cit. 2014-08-26]. Dostupný na WWW:Data.antonindanek.cz/28-Sirokopasmove-a-vf-zesilovače