Wat is die werkingprinsipes van 'n wydbandversterker?

Basiese konsep

'n Wyebandversterker is 'n elektroniese sirkel wat in staat is om signal oor 'n wye frekwensiegebied te versterk. Anders as smalbandversterkers bly die versterking van wyebandversterkers relatief stabiel oor 'n relatief wye frekwensiegebied.

Werkprinsipe

Transistorkeuse en kenmerkbenutting

Wyebandversterkers gebruik gewoonlik transistors met hoëfrekwensiekenmerke (soos hoëfrekwensie bipolaire transistors of veld-effektransistors) as versterkingskomponente. Neem byvoorbeeld die veld-effektransistor (FET), die FET het die kenmerk van hoë insetimpedans, wat dit in die wyebandversterkersirkel kan help om die belastinginvloed op die vorige sirkel te verminder, sodat dit beter kan ontvang en versterk die insetsignaal. By hoë frekwensies sal sekere kenmerke van die transistor (soos elektrodekapasiteit, afsnyfrekwensie, ens.) die versterkingsprestasie beïnvloed. Vir wyebandversterkers word transistors met hoër afsnyfrekwensies gekies, en die ongunstige effekte van faktore soos elektrodekapasiteit kan deur redelike sirkelontwerp vermindert word.

Sirkelstruktuur en frekwensie-kompensasie

Gemeenskaplike emitter-gemeenskaplike basis (CE-CB) of gemeenskaplike bron-gemeenskaplike hek (CS-CG) struktuur

In wyebandversterkers word dikwels gemeenskaplike emitter - gemeenskaplike basis (vir bipolaire transistors) of gemeenskaplike bron - gemeenskaplike hek (vir veld-effektransistors) kaskadestrukture gebruik. In die geval van die gemeenskaplike emitter-gemeenskaplike basis-struktuur verskaf die gemeenskaplike emitter-stadium 'n groter spanningversterking, en die gemeenskaplike basis-stadium het beter hoëfrekwensiekenmerke (soos laer insetkapasiteit en hoër afsnyfrekwensie). Die uitsetsignaal van die gemeenskaplike emitter-stadium word direk gekoppel aan die inset van die gemeenskaplike basis-stadium, en die hoë afsnyfrekwensie-kenmerk van die gemeenskaplike basis-stadium kan die bandwydte van die hele sirkel verleng. Hierdie struktuur kan die hoëfrekwensie-responsvermoë van die versterker effektief verbeter terwyl 'n sekere spanningversterking verseker word, sodat wyebandversterking bereik kan word.

Frekwensie-kompensasietegniek

Om die bandwydte van die versterker verder te verleng, word ook frekwensie-kompensasietegnieke gebruik. Een van die algemene metodes is om kapasiteitskompensasie te gebruik. Byvoorbeeld, 'n geskikte kompensasiekondensator word by die interstage-verbinding van die versterker gevoeg. Wanneer die signalfrekwensie toeneem, neem die kapasitiewe weerstand van die kompensasiekondensator af, wat 'n addisionele signaalpad kan verskaf, waardoor die versterkingskenmerke van die versterker in die hoëfrekwensiegebied verbeter word, sodat die versterking van die versterker oor 'n wye frekwensiegebied meer stabiel is.

Die toepassing van negatiewe terugvoer

Negatiewe terugvoertechnologie word wyd in wyebandversterkers gebruik. Deur 'n negatiewe terugvoernetwerk tussen die uitset en inset van die versterker in te voer, kan die prestasie van die versterker effektief verbeter word. Negatiewe terugvoer kan die versterkingsgevoeligheid van die versterker verminder, sodat die versterking van die versterker oor 'n wye frekwensiegebied meer stabiel is. Byvoorbeeld, wanneer die frekwensie van die insetsignaal verander, ervaar die uitset van die versterker nie groot versterkingsfluktuasies weens negatiewe terugvoer nie. Bovendien kan negatiewe terugvoer ook die lineêrheid van die versterker verbeter, geraas en distorsie verminder, wat baie belangrik is vir die verwerking van signal van verskillende frekwensies en amplitudes in wyebandversterking.