सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर: वर्किंग एंड इट एप्लीकेशन

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ट्यून किया हुआ एम्पलीफायर एक प्रकार का एम्पलीफायर है जिसका उपयोग चयन या ट्यूनिंग के लिए किया जा सकता है। चयन प्रक्रिया उपलब्ध आवृत्तियों के एक सेट के बीच की जा सकती है यदि किसी आवृत्ति का सटीक आवृत्ति पर चयन किया जाए। ट्यून्ड सर्किट का उपयोग करके चयन की प्रक्रिया संभव हो सकती है। जब एक एम्पलीफायर सर्किट का भार ट्यून सर्किट के साथ बदला जाता है, तो इस एम्पलीफायर को ट्यूनड नाम दिया जाता है एम्पलीफायर सर्किट । यह सर्किट और कुछ नहीं, एक है नियंत्रण रेखा सर्किट या टैंक सर्किट या गुंजयमान सर्किट। इस सर्किट का उपयोग मुख्य रूप से आवृत्तियों के एक मामूली बैंड पर एक संकेत को प्रवर्धित करने के लिए किया जाता है जो गुंजयमान आवृत्ति पर स्थित होते हैं। चूंकि प्रारंभकर्ता की प्रतिक्रिया एक विशिष्ट आवृत्ति पर ट्यून्ड सर्किट के भीतर संधारित्र की प्रतिक्रिया को संतुलित करती है, तो इसे प्रतिध्वनि आवृत्ति कहा जाता है, और इसे 'fr' के साथ निरूपित किया जा सकता है। अनुनाद सूत्र 2πfL = 1 / 2cfc और fr = 1 / 2π√LC है। ट्यून किए गए एम्पलीफायर को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है, अर्थात् सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर, डबल-ट्यून एम्पलीफायर और स्टेगर एम्पलीफायर को ट्यून किया जाता है।

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर क्या है?

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर एक मल्टीस्टेज एम्पलीफायर है, जो एक लोड की तरह एक समानांतर ट्यून सर्किट का उपयोग करता है। लेकिन, हर चरण में LC सर्किट और ट्यून सर्किट को समान आवृत्तियों के लिए चुना जाना आवश्यक है। इस एम्पलीफायर में प्रयुक्त विन्यास है यह बढ़ाना कॉन्फ़िगरेशन जिसमें समानांतर ट्यून सर्किट होता है। में ताररहित संपर्क , आरएफ चरण के लिए पसंदीदा वाहक आवृत्ति चुनने के साथ-साथ पासबैंड सिग्नल को बदलने की अनुमति देने के लिए एक ट्यून किए गए वोल्टेज एम्पलीफायर की आवश्यकता होती है।




निर्माण

कैपेसिटिव कपलिंग के उपयोग से सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक एलसी सर्किट के लिए, अधिष्ठापन (एल) और कैपेसिटेंस (सी) के मूल्य को चुना जाना चाहिए कि प्रतिध्वनि की प्रतिध्वनि आवृत्ति आवृत्ति संकेत के समान होनी चाहिए जो कि लागू होती है।

सर्किट-आरेख-सिंगल-ट्यून्ड-एम्पलीफायर

सर्किट-आरेख-सिंगल-ट्यून्ड-एम्पलीफायर



आगमनात्मक और कैपेसिटिव कपलिंग का उपयोग करके इस सर्किट का आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है। लेकिन, यह सर्किट कैपेसिटिव कपलिंग का उपयोग करता है। सर्किट के भीतर इस्तेमाल किया जाने वाला आम एमिटर कैपेसिटर एक बाईपास कैपेसिटर हो सकता है, जबकि इन प्रतिरोधों द्वारा R1, R2, और RE जैसे एलसी सर्किट का उपयोग किया जाता है, जबकि कलेक्टर क्षेत्र के भीतर उपयोग किए जाने वाले LC सर्किट लोड को पसंद करते हैं। संधारित्र एक अस्थिर गुंजयमान आवृत्ति को समाहित करने के लिए परिवर्तनशील है। विशाल सिग्नल प्रवर्धन प्राप्त किया जा सकता है अगर इनपुट सिग्नल आवृत्ति ट्यून सर्किट के अनुनाद आवृत्ति के बराबर है।

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर ऑपरेशन

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर ऑपरेशन मुख्य रूप से हाई-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल एप्लिकेशन से शुरू होता है जिसे उपरोक्त सर्किट में दिखाए गए ट्रांजिस्टर के बीई टर्मिनल में सुधार किया जा सकता है। नियंत्रण रेखा सर्किट के भीतर उपयोग किए जाने वाले संधारित्र को बदलकर, सर्किट के गुंजयमान आवृत्ति को दिए गए इनपुट सिग्नल की आवृत्ति के बराबर बनाया जाता है।

यहां, एलसी सर्किट के माध्यम से सिग्नल की आवृत्ति के लिए उच्च प्रतिबाधा दी जा सकती है। इसलिए, एक विशाल ओ / पी प्राप्त किया जा सकता है। विभिन्न आवृत्तियों के साथ एक i / p सिग्नल के लिए, बस आवृत्ति गुंजयमान आवृत्ति के साथ संचार करती है ताकि यह प्रवर्धित हो जाए। जबकि अन्य प्रकार की फ्रीक्वेंसी ट्यून सर्किट को छोड़ देगी।


इसलिए, केवल पसंदीदा आवृत्ति सिग्नल का चयन किया जाएगा और इसलिए इसे LC सर्किट के माध्यम से प्रवर्धित किया जा सकता है।

वोल्टेज लाभ और आवृत्ति प्रतिक्रिया

एलसी सर्किट के लिए वोल्टेज लाभ निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जा सकता है।

अव = β रक / रिन

यहाँ Rac, LC सर्किट का प्रतिबाधा (Rac = L / CR) है, इसलिए उपरोक्त समीकरण बन जाएगा

इस एम्पलीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया नीचे दी गई है।

आवृत्ति-प्रतिक्रिया-एकल-ट्यून-एम्पलीफायर

आवृत्ति-प्रतिक्रिया-एकल-ट्यून-एम्पलीफायर

हम जानते हैं कि अनुनाद आवृत्ति पर सर्किट का प्रतिबाधा प्रकृति के भीतर अत्यंत उच्च और पूरी तरह से प्रतिरोधक है।

परिणामस्वरूप, अनुनाद की आवृत्ति पर एक एलसी सर्किट के लिए आरएल भर में अधिकतम वोल्टेज प्राप्त होता है।

ट्यून्ड एम्पलीफायर बैंडविड्थ नीचे दिया गया है।

BW = f2-f1 => fr / Q

यहां, एम्पलीफायर इस रेंज में किसी भी आवृत्ति को बढ़ाता है।

कैस्केडिंग प्रभाव

मूल रूप से, एक समग्र एम्पलीफायर को बढ़ाने के लिए एक ट्यून एम्पलीफायर के भीतर कई चरणों का कैस्केडिंग किया जा सकता है। चूंकि पूरे सिस्टम का लाभ एम्पलीफायर के भीतर हर चरण के लिए उत्पाद के लाभ का परिणाम है।

एक ट्यून किए गए एम्पलीफायर में, जब वोल्टेज लाभ बढ़ता है, तो बैंडविड्थ कम हो जाएगा। तो आइए एक नज़र डालते हैं कि कैस्केडिंग पूरे सिस्टम की बैंडविड्थ को कैसे प्रभावित करेगा।

एकल ट्यून किए गए एम्पलीफायर में एन-स्टेज कैस्केड कनेक्शन पर विचार करें। एम्पलीफायर का सापेक्ष लाभ सिस्टम के लाभ के बराबर है, जिसे अनुनाद आवृत्ति पर निम्न समीकरण के साथ दर्शाया जा सकता है

| ए / ए प्रतिध्वनि | = 1/1 1 + (2𝛿 Qe)दो

उपरोक्त समीकरण में, क्यू एक कुशल गुणवत्ता कारक को दर्शाता है

frequency आवृत्ति के भीतर भिन्नात्मक अंतर को दर्शाता है।

समग्र लाभ को ट्यून किए गए एम्पलीफायर में कई चरणों के लाभ को मर्ज करके प्राप्त किया जा सकता है

| ए / ए प्रतिध्वनि | = [1 / [1 + (2𝛿 Qe)दो]एन= 1 / [1 + (2𝛿 Qe)दो] एन / २

कुल लाभ की तुलना 1 / ing2 से करने के बाद हम इस प्रवर्धक को 3DB आवृत्तियों को समाप्त कर सकते हैं।

इसलिए हमारे पास होगा

1 / [/ 1 + (2𝛿Qe)दो]एन= 1 / √ 2

उपरोक्त समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है

1 + (2𝛿Qe)दो= २1 / एन

उपरोक्त समीकरण से

2 / Qe = + या - 𝛿21 / n -1

यह आवृत्ति के भीतर एक आंशिक अंतर है, इसलिए इसे निम्नलिखित की तरह लिखा जा सकता है।

ω = = - ωr / 𝛿r = f - fr / fr

उपरोक्त समीकरण में इसे प्रतिस्थापित करें ताकि हम प्राप्त कर सकें

2 (f - fr / fr) Qe = + या - /21 / एन-1

2 (f - fr) Qe = + या - fr .21 / एन-1

f - fr = + fr / 2Qe fr21 / एन-1

अब, f2 - fr = + fr / 2Qe +21 / एन-1 और fr-f1 = + fr / 2Qe 121 / एन-1

एम्पलीफायर के बीडब्ल्यू को कैस्केड चरणों की संख्या के रूप में लिखा जा सकता है

B12 = f2 -f1 = (f2 - fr) + (fr-f1)

उपरोक्त समीकरण में मूल्यों को स्थान दें हम निम्नलिखित समीकरण प्राप्त कर सकते हैं।

B12 = f2 -f1 = fr / 2Qe –21 / एन-1 + fr / 2 क्यूई .21 / एन-1

उपरोक्त समीकरण से

बी 12 = 2 एफआर / 2 क्यू 21 / एन-1 => fr / Qe Q21 / एन-1

बी 1 = fr / क्यूई

B12 = B1 fr / Qe =21 / एन-1

उपरोक्त बी 12 समीकरण से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि मूल रूप से एन-स्टेज बीडब्ल्यू एक कारक और एकल चरण बीडब्ल्यू के योग के बराबर है।

यदि चरणों का अंक दो हो सकता है, तो

√21 / एन-1 = √2१/२-1 = 0.643

यदि चरणों का अंक तीन हो सकता है, तो

√21 / एन-1 = √21/3-1 = 051

इसलिए, उपरोक्त जानकारी से, यह समझ में आता है कि जब चरणों की संख्या बढ़ जाती है तो BW कम हो जाएगा।

फायदे और नुकसान

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • कलेक्टर प्रतिरोध की कमी के कारण बिजली की हानि कम है।
  • चयनात्मकता अधिक है।
  • आरसी की कमी के कारण कलेक्टर की वोल्टेज आपूर्ति छोटी है।

एकल ट्यून किए गए एम्पलीफायर के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • गेन बैंडविड्थ का उत्पाद छोटा है

सिंगल ट्यून्ड एम्पलीफायर के अनुप्रयोग

एक एकल एम्पलीफायर के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

  • यह एम्पलीफायर रेडियो रिसीवर के प्राथमिक आंतरिक चरण में उपयोग किया जाता है, जहां आरएफ एम्पलीफायर का उपयोग करके सामने के छोर का चयन किया जा सकता है।
  • इस एम्पलीफायर का उपयोग टेलीविजन सर्किट में किया जा सकता है।

इस प्रकार, यह सब एक के बारे में है ट्यून किया हुआ एम्पलीफायर जो लोड के रूप में एक समानांतर टैंक सर्किट का उपयोग करता है। लेकिन, हर चरण में टैंक सर्किट को समान आवृत्तियों के लिए ट्यून करने की आवश्यकता हो सकती है। यहां आपके लिए एक प्रश्न है कि एकल ट्यून किए गए एम्पलीफायर में किस कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया जाता है?