正確な周波数または狭帯域周波数を増幅する増幅器は、同調増幅器として知られています。このアンプは、主にラジオの周波数を増幅するために使用されます。これらのアンプは、共振周波数で非常に高いインピーダンスを提供し、他のすべての周波数で非常に小さなインピーダンスを提供します。チューナーアンプは、シングルチューンド、ダブルチューンド、スタガーチューンドの3種類に分類されます。 増幅器 。これらの利点 アンプ 主に電力損失が含まれ、選択性が低く、高調波歪みが少なく、レーダー、TV、RF増幅器などが含まれます。この記事では、スタガーチューンド増幅器とそのアプリケーションの概要について説明します。
スタガーチューンドアンプとは何ですか？
スタッガードチューンドアンプの定義 は、調整されたアンプの全周波数応答を改善するために使用されるアンプです。通常、これらのアンプは、中心周波数の領域で最大の平坦性に対して全体的な応答を示すように設計されています。
このアンプは、同調回路を使用してユニオンで動作します。このアンプの全周波数応答は、個別の応答を1つにまとめることで実現できます。異なる同調回路の共振周波数が互い違いにずれている場合、それ以外の場合は変位し、それは千鳥同調増幅器として知られています。
スタガーチューンドアンプの動作
以下に示す回路図は、2段スタガーチューニングアンプです。この回路では、L1C1やL2C2などの同調回路を少し異なる周波数に生成することでスタガー同調を実現できます。ザ・ スタガーチューンドアンプ回路 以下に示します。
よろめき調整アンプ
ザ・ 複同調アンプ 3dBのような高い帯域幅を提供します。しかし、このアンプの配置は簡単ではありません。したがって、この困難を克服するために、特定の帯域幅を持つ2つのシングルチューンドカスケードアンプが採用されています。 BWの共振周波数は調整され、すべてのステージのBWに相当する量で除算されます。
これらの周波数は千鳥配列であり、千鳥同調増幅器と呼ばれます。これらのアンプの特性を以下に示します。次の画像は、スタガーチューニングされたアンプ内の個々のステージの増幅特性間の主な関係を示しています。
スタガーチューニングを使用するアンプは、BWが大きく、通過帯域が速く、ステージ数が使用されています。より平坦なものが通過帯域になります。この回路は、同調回路の共振周波数がずれているため、スタガーと呼ばれます。
よろめき調整アンプ出力応答
スタガーチューンドアンプの全周波数応答は、同等の個別のシングルチューンドステージとは対照的です。これらのステージには、同様の共振回路が含まれています。以下の特性では、中間周波数の合計増幅が分離ステージのクレスト増幅の0.5に驚異的に減少します。中周波数では、すべてのステージに分離ステージの0.707クレスト増幅が含まれます。したがって、よろめきの各ステージに対応する電圧増幅は、2つの同様のステージをよろめかせずに使用した場合、0.707倍高くなります。
よろめき調整アンプ特性
ただし、スタガーペアの3dB BWは、個々のシングルチューンドステージのBWの√2倍です。したがって、スタガーチューンドペアの各ステージに対応するゲインBW積は、0.707x√2であり、個別のシングルチューンドステージでは1.00倍になります。
スタガーチューンドの考え方は、単純に追加のステージに拡張できます。 3段スタガリングでは、一次回路のチューニングを中心周波数よりも低い周波数に調整できます。 3番目の回路は中周波数と比較して高周波数に調整できます。真ん中にある調整された周波数は、正確な中心周波数で調整されます。
スタガーチューンドアンプの導出
シングルチューンドアンプのゲインは、次のように書くことができます。
オフ/オフ（レゾナンス） = 1/1 + 2jQeff𝛿
= 1/1 + jX
どこ X = 2Qeff𝛿
スタガーチューンドアンプでは、シングルチューンドカスケードのような2つのアンプが別々の共振周波数で使用されます。アンプの1つのステージがfr + 𝛿のような周波数で調整され、アンプの別のステージがfr –𝛿のような周波数で調整されていると仮定します。したがって、fr1 = fr + 𝛿と fr2 = fr-𝛿。
上記の2つの周波数fr1とfr2に基づいて、選択性関数は次のように記述できます。
Av / Av（共振）1 = 1 / j（X + 1）
Av / Av（共振）2 = 1 / j（X-1）
これらのステージの合計ゲインは、個々のゲインの2つのステージの積に等しくなります。
Av / Av（レゾナンス）カスケード= Av / Av（レゾナンス）1 * Av / Av（レゾナンス）2
= 1 / j（X + 1）* 1 / j（X-1）
= 1/2 + 2jX-X2 = 1 /（2-X2）+ 2jX
| Av / Av（レゾナンス）カスケード| = 1 /√（2-X2）2 +（2jX）2
= 1 /√（4-4X2 + X4 + 4X2）= 1 /√4+ X4
私たちはの価値を知っています X = 2Qeff𝛿
この値を上記の式に代入します。
= 1 /√4+（2Qeff𝛿）4
= 1 /√4+ 16Q4eff𝛿4 = 1 /2√1+ 4Q4eff𝛿4
長所と短所
スタガーチューンドアンプの長所と短所は次のとおりです。
- このアンプを使用することにより、増加した帯域幅を得ることができます。シングルチューンと比較すると、BWは√2倍です。
- このアンプはゲインBWの値が高いです。
- アンプのすべてのステージで、共振内に小さな違いがあります。したがって、操作内の安定性を高めることができます。
- このアンプのバンドパスは、 シングルチューンドアンプ 。この回路のアライメントは、シングルチューンドアンプと比較すると簡単です。
アプリケーション
スタガーチューンドアンプのアプリケーションには、次のものがあります。
- スーパーヘテロダイン受信機でIF（中間周波数）増幅器として使用されます
- UHF無線リレーシステムで使用されます。
- スペクトラムアナライザ内の非常に狭帯域の中間周波数増幅器です
- これは、オシロスコープ内のY増幅器を対象とした広帯域調整増幅器のように使用されます。
- 広帯域同調増幅器のようなビデオ増幅に使用されます。
- 受信機内のRFアンプのように使用されます
- のIFアンプ 衛星 トランスポンダ
したがって、これはすべてスタガーチューニングについてです 増幅器 。以上の情報から、これらのアンプは通常、全周波数応答がほぼ中間周波数で最大の平坦性を示すように設計されていると結論付けることができます。組み合わせて動作するには、いくつかの同調回路が必要です。周波数が共振周波数の上下で変化すると、すぐに低下します。
