يُعرف مكبر الصوت الذي يضخم التردد الدقيق أو التردد الضيق النطاق باسم مكبر الصوت المضبوط. يستخدم هذا مكبر الصوت في الغالب لتضخيم ترددات الراديو العالية. توفر هذه المضخمات مقاومة عالية للغاية عند تردد الرنين بالإضافة إلى مقاومة دقيقة للغاية في جميع الترددات الأخرى. يتم تصنيف مكبرات الصوت المضبوطة إلى ثلاثة أنواع هي المضبوطة الفردية والمضبوطة المزدوجة والمضبوطة المضخم . مزايا هذه مكبرات الصوت تتضمن بشكل أساسي فقدان القدرة ، أو الانتقائية الأقل ، أو التشوه التوافقي الأقل ، أو الرادار ، أو التلفزيون ، أو مضخمات التردد اللاسلكي ، إلخ. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مكبر الصوت المضبوط المتدرج وتطبيقاته.

ما هو مكبر الصوت Stagger Tuned؟

تعريف مكبر الصوت المضبوط هو مضخم يستخدم لتحسين استجابة التردد الإجمالية للمضخم المضبوط. عادة ، تم تصميم مكبرات الصوت هذه لعرض استجابة شاملة للاستواء الأقصى في منطقة التردد المركزي.

يستخدم هذا مكبر الصوت دوائر مضبوطة للعمل في اتحاد. يمكن تحقيق إجمالي استجابة التردد لهذا مكبر الصوت عن طريق إضافة استجابة منفصلة كواحد. عندما يتم إزاحة الترددات الرنينية المختلفة للدائرة المضبوطة بطريقة أخرى ، فإنها تُعرف باسم مضخم صوت مضبوط.

مضخم صوت متدرج يعمل

مخطط الدائرة الموضح أدناه هو مكبر صوت مضبوط متدرج من مرحلتين. في هذه الدائرة ، يمكن تحقيق الضبط المذهل عن طريق إنتاج الدوائر المضبوطة مثل L1C1 و L2C2 بتردد مختلف قليلاً. ال دارة مضخم صوت مضبوط هو مبين أدناه.

مضخم صوت مضبوط

ال مكبر صوت مزدوج تقدم BW عالية مثل 3dB. ومع ذلك ، فإن ترتيب هذا مكبر للصوت ليس بالأمر السهل. لذلك للتغلب على هذه الصعوبة ، يتم استخدام مضخمين متعاقبين مضبوطين لهما عرض نطاق معين. يتم ضبط الترددات الطنينية للأسلحة البيولوجية وتقسيمها على مقدار مكافئ لـ BW لكل مرحلة.

نظرًا لأن هذه الترددات متداخلة وتسمى بمكبرات الصوت المضبوطة. يتم عرض خصائص مكبرات الصوت هذه أدناه. تُظهر الصورة التالية العلاقة الرئيسية بين خصائص تضخيم المراحل الفردية داخل مكبر صوت مضبوط.

يحتوي مكبر الصوت الذي يستخدم الضبط المتقطع على وزن أكبر ، ونطاق مرور أسرع وعدد من المراحل المستخدمة. سيكون المسطح هو نطاق المرور. تسمى الدائرة stagger لأن ترددات الرنين للدائرة المضبوطة يتم إزاحتها.

استجابة خرج مضخم مضبوط متدرج

“مولد الموجة المربعة باستخدام المرجع أمبير ”

يتناقض إجمالي استجابة التردد للمضخم المضبوط المتعرج مع المراحل المضبوطة الفردية والمكافئة. تتضمن هذه المراحل دوائر طنين مماثلة. في الخصائص التالية ، الانخفاض المذهل في التضخيم الكلي للتردد المتوسط إلى 0.5 من تضخيم قمة مرحلة الفصل. عند التردد المتوسط ، تشتمل كل مرحلة على 0.707 تضخيم قمة لمرحلة الفصل. لذلك ، فإن تضخيم الجهد المقابل لكل مرحلة من مراحل الترنح سيكون 0.707 مرة أعلى عندما يتم استخدام المرحلتين المتشابهتين دون حدوث ارتباك.

خصائص مضخم صوت مضبوط

ولكن ، فإن وزن الجسم ثلاثي الأبعاد للزوج المتدرج أعلى بمقدار √2 مرة من وزن الجسم في مرحلة فردية مضبوطة. لذلك ، يمكن أن يكون ناتج الكسب BW المقابل لكل مرحلة من مراحل الزوج المضبوط المتعرج 0.707 x √2 يساوي 1.00 مرة مع المراحل المنفصلة المضبوطة.

يمكن ببساطة توسيع فكرة التوليف المذهل إلى مراحل إضافية. في التدرج ثلاثي المراحل ، يمكن ضبط ضبط الدائرة الأولية على تردد أقل من التردد المركزي. يمكن ضبط الدائرة الثالثة على التردد العالي مقارنة بالتردد المتوسط. يتم ضبط التردد المضبوط الموجود في المنتصف على التردد المركزي الدقيق.

اشتقاق مكبر الصوت Stagger Tuned

يمكن كتابة مكاسب مكبر الصوت المنفرد على هيئة

إيقاف / إيقاف (رنين) = 1/1 + 2jQeff 𝛿

= 1/1 + يكس

أين س = 2Qeff 𝛿

في مكبر صوت مضبوط متدرج ، يتم استخدام مضخمين مثل المتتاليين الفرديين بترددات طنين منفصلة. افترض أنه إذا تم ضبط إحدى مراحل مكبر الصوت بالتردد مثل fr + وتم ضبط مرحلة أخرى من مكبر الصوت بالتردد مثل fr -. وبالتالي لدينا fr1 = fr + و fr2 = الاب - 𝛿.

بناءً على الترددين المذكورين أعلاه fr1 و fr2 ، يمكن كتابة دالة الانتقائية كـ

Av / Av (الرنين) 1 = 1 / ي (X + 1)
Av / Av (الرنين) 2 = 1 / ي (X-1)

المكسب الإجمالي لهذه المراحل يساوي ناتج مرحلتين من المكاسب الفردية

Av / Av (الرنين) المتتالي = Av / Av (الرنين) 1 * Av / Av (الرنين) 2

= 1 / ي (X + 1) * 1 / ي (X-1)

= 1/2 + 2jX-X2 = 1 / (2-X2) + 2jX

| Av / Av (الرنين) المتتالي | = 1 / √ (2-X2) 2 + (2jX) 2

= 1 / (4-4X2 + X4 + 4X2) = 1 / √4 + X4

نحن نعلم قيمة س = 2Qeff 𝛿

استبدل هذه القيمة في المعادلة أعلاه.

= 1 / √4 + (2Qeff 𝛿) 4

= 1 / √4 + 16Q4eff 𝛿 4 = 1 / 2√1 + 4Q4eff 𝛿 4

المميزات والعيوب

تشمل مزايا وعيوب مكبر الصوت المتدرج ما يلي.

باستخدام هذا مكبر للصوت يمكن الحصول على BW زيادة. مقارنة مع نغمة واحدة ، فإن BW يساوي 2 مرات.
هذا مكبر للصوت له قيمة عالية لكسب BW.
في كل مرحلة من مراحل مكبر الصوت ، هناك اختلاف بسيط في الرنين. لذلك ، يمكن الحصول على استقرار معزز داخل العملية.
يكون ممر هذا مكبر الصوت أسرع مقارنةً بـ مكبر صوت واحد . تكون محاذاة هذه الدائرة سهلة عندما نقارنها بمضخم صوت واحد.

التطبيقات

تتضمن تطبيقات مكبر الصوت المضبوط المتدرج ما يلي.

يتم استخدامه في مستقبل المتغاير الفائق كمضخم IF (تردد متوسط)
يتم استخدامه في أنظمة الترحيل الراديوي UHF.
إنه مضخم تردد وسيط ضيق النطاق للغاية داخل محلل الطيف
يتم استخدامه كمضخم مضبوط عريض النطاق مخصص لمضخمات Y داخل راسمات الذبذبات
يتم استخدامه لتضخيم الفيديو مثل مكبر للصوت واسع النطاق.
يتم استخدامه مثل مضخمات التردد اللاسلكي داخل أجهزة الاستقبال
إذا مكبر للصوت في أ الأقمار الصناعية مرسل مستجيب

وبالتالي ، هذا كله يتعلق بضبط Stagger المضخم . من المعلومات المذكورة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أن هذه المكبرات عادةً ما يتم تصميمها بحيث تعرض استجابة التردد الكلية أقصى استواء تقريبًا للتردد الأوسط. يتطلب العديد من الدوائر المضبوطة للعمل معًا. بمجرد تغيير التردد أعلى وأسفل تردد الطنين ، فإنه ينخفض بسرعة.