Kādi ir plaša dažādfrekvenču pastiprinātāja darbības principi?
Pamata koncepts
Platā daļu stiprinātājs ir elektronisks shēmas elements, kas spēj stiprināt signālus pār platu frekvences diapazonu. Atšķirībā no īsdaļu stiprinātājiem, platā daļu stiprinātāju ieguves koeficients paliek relatīvi stabils pār relatīvi plašu frekvences diapazonu.
Darbības princips
Transistora izvēle un raksturlielumu izmantošana
Platā daļu stiprinātājos parasti tiek izmantoti tranzistori ar augstas frekvences raksturlielumiem (piemēram, augstfrekvences bipolārie tranzistori vai lauka efekta tranzistori) kā stiprināšanas elementi. Ņemot piemēru lauka efekta tranzitoru (FET), FET ir raksturīgs ar augstu ieceļa impedanci, kas to padara platā daļu stiprinātāja shēmā, kur var samazināt iepriekšējo shēmas slodzes ietekmi, lai labāk saņemtu un stiprinātu ieceļošo signālu. Augstās frekvencēs, tranzitora daži raksturlielumi (piemēram, elektroda kapacitance, nogriešanas frekvence utt.) ietekmēs stiprināšanas veiktspēju. Platām daļām stiprinātājiem tiks izvēlēti tranzistori ar augstāku nogriešanas frekvenci, un faktoru, piemēram, elektroda kapacitances negatīvo ietekmi, var samazināt ar saprātīgu shēmas dizainu.
Shēmas struktūra un frekvences kompensācija
Veselais emitors - veselais bāze (CE-CB) vai veselais avots - veselais vārti (CS-CG) struktūra
Platās daļas stiprinātājos parasti tiek izmantotas veselā emitora - veselā bāzes (bipolārie tranzistori) vai veselā avota - veselā vārtu (lauka efekta tranzistori) kaskādes struktūras. Veselā emitora stadija nodrošina lielāku sprieguma ieguvi, savukārt veselā bāzes stadija ir labākas augstfrekvences raksturīgas (piemēram, zemāka ieceļa kapacitance un augstāka nogriešanas frekvence). Veselā emitora stadijas izvades signāls tiek tieši savienots ar veselā bāzes stadijas ieceļošo signālu, un veselā bāzes stadijas augstā nogriešanas frekvence var paplašināt visu shēmas daļu platumu. Šī struktūra efektīvi uzlabo stiprinātāja augstfrekvences atbildes spēju, vienlaikus nodrošinot noteiktu sprieguma ieguvi, lai sasniegtu platās daļas stiprināšanu.
Frekvences kompensācijas tehnika
Lai vēl vairāk paplašinātu stiprinātāja daļu, tiek izmantota frekvences kompensācijas tehnika. Viens no bieži izmantotiem metodes veidiem ir kapacitātes kompensācija. Piemēram, starp stiprinātāja stadijām tiek pievienota atbilstoša kompensācijas kondensators. Kad signāla frekvence palielinās, kompensācijas kondensatora dielektriskā pretestība samazinās, kas var nodrošināt papildu signāla ceļu, tādējādi uzlabojot stiprinātāja ieguves raksturlielumus augstās frekvences daļā, lai stiprinātāja ieguve būtu stabilāka plašā frekvences diapazonā.
Negatīvās atgriezenes izmantošana
Negatīvā atgrieziena tehnika tiek plaši izmantota platās daļas stiprinātājos. Ieviešot negatīvo atgriezenes tīklu starp stiprinātāja izvadi un ieceļu, var efektīvi uzlabot stiprinātāja veiktspēju. Negatīvā atgrieziena dēļ stiprinātāja ieguves jūtība samazinās, kas padara stiprinātāja ieguvi stabilitāku plašā frekvences diapazonā. Piemēram, kad ieceļošā signāla frekvence mainās, stiprinātāja izvade neizjūt lielu ieguves svārstību dēļ negatīvās atgriezenes. Tāpat, negatīvā atgrieziena dēļ var uzlabot stiprinātāja lineāritāti, samazināt troksni un deformāciju, kas ir ļoti svarīgi dažādu frekvences un amplitūdas signālu apstrādei platās daļas stiprināšanā.
