1 / 19

Orbis pictus 21. století

Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu. Orbis pictus 21. století. Vysokofrekvenční zesilovače. OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-039. Vysokofrekvenční zesilovače.

Download Presentation

Orbis pictus 21. století

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

  2. Vysokofrekvenční zesilovače OB21-OP-EL-ZEL-JANC-L-3-039

  3. Vysokofrekvenční zesilovače Vysokofrekvenční zesilovače zesilují elektrické signály s frekvencí vyšší než 20 kHz jen v určitém, přesně stanoveném frekvenčním pásmu. Signály s frekvencemi mimo toto pásmo jsou potlačeny, to znamená, že tyto zesilovače mají výraznou kmitočtovou selektivitu, neboř jsou většinou určeny jen pro zesilování signálů v určitém kmitočtovém pásmu.

  4. Vysokofrekvenční zesilovače Podle šířky přenášeného kmitočtového pásma je rozdělujeme na: Úzkopásmové (selektivní) – u kterých je poměr šířky pásma B ke středovému kmitočtu fs roven B/fs < 0,1 fs Širokopásmové (obrazové) – u kterých je šířka kmitočtového pásma B > 0,1 fs (např. mezifrekvenční zesilovač u televizoru B = 31 až 37 MHz).

  5. Vysokofrekvenční zesilovače Jako zesilovací prvky se ve vf zesilovačích používají: tranzistory – od nejnižších kmitočtů až po kmitočty řádu několika desítek GHz.. Bipolární tranzistory se používají po kmitočty okolo 10 GHz, unipolární tranzistory JFET nebo MOSFET po kmitočty kolem 1 GHz. Speciální unipolární tranzistory s Schottkyho hradlem MESFET umožňují použití až po kmitočty kolem 12 GHz. Nejmodernější unipolární mikrovlnné tranzistory HEMT umožňují použití až do kmitočtů téměř 100 GHz. vakuové elektronky – oblast velmi velkých vysokofrekvenčních výkonů (televizní vysílače)

  6. Úzkopásmovévf zesilovače Zesilují pouze signály rozložené v určitém frekvenčním pásmu. Pro šířku tohoto pásma je rozhodující poměr šířky přenášeného kmitočtového pásma ke střední frekvenci, tzv. relativní šířka pásma. Je-li fd dolní mezní frekvence oblasti a fhhoirní mezní frekvence oblasti ve které chceme zesilovat, platí pro šířku přenášeného pásma:

  7. Úzkopásmovévf zesilovače Střední frekvence přenášené kmitočtové oblasti je: Relativní šířka pásma je: Tyto zesilovače mají místo odporů jako zátěže v kolektorovém obvodu zapojen rezonanční obvod LC, jehož rezonanční frekvence je naladěna na střed přenášeného pásma. Proto se tyto zesilovače nazývají laděné nebo selektivní.

  8. Úzkopásmovévf zesilovače Obr. 1 Vysokofrekvenční zesilovač s jednoduchým laděným obvodem

  9. Úzkopásmovévf zesilovače Na obr. 1a) je vysokofrekvenční zesilovač s jednoduchým laděným obvodem. Zesílení tohoto zesilovače je maximální při rezonanční frekvenci paralelního laděného obvodu. Toto zesílení se zmenšuje se změnou frekvence zesilovaného signálu – viz frekvenční charakteristika vf zesilovače na obr. 1b). Ideální průběh frekvenční charakteristiky by byl obdélníkový, zesilovačem by neprocházely signály nenáležející zesilovanému pásmu. Ve skutečnosti však průběh frekvenční charakteristiky obdélníkový není.

  10. Úzkopásmovévf zesilovače Výhodnější průběhy frekvenční charakteristiky lze dosáhnout, jestliže se místo jednoduchého laděného obvodu použijí dva vázané laděné obvody a signál se odebírá z druhého obvodu (obr.2). Místo vázaných laděných obvodů se mnohdy používají různé pásmové propusti.

  11. Úzkopásmovévf zesilovače Obr. 2 Vysokofrekvenční zesilovač s vázanými laděnými obvody

  12. Úzkopásmovévf zesilovače V dnešní době se často setkáváme se zesilovači s unipolárními tranzistory. Jako příklad je uveden úzkopásmový zesilovač s dvojhradlovýmtranzistoremMOSFET (obr.3). Selektivita je zde zajištěna jednoduchými rezonančními obvody. Zesilovače tohoto typu jsou často využívány jako vstupní zesilovače v ladících dílech televizních přijímačů, v mezifrekvenčních zesilovačích přijímačů družicové televize apod.

  13. Úzkopásmovévf zesilovače Obr. 3 Úzkopásmový vf zesilovač s dvojhradlovým tranzistorem MOSFET

  14. Úzkopásmovévf zesilovače I zde se však začínají více prosazovat vysokofrekvenční zesilovače s monolitickými obvody. Nejprve se jednalo o křemíkové monolitické obvody, které se používaly do kmitočtu 1 GHz. V současné době se používají obvody na bázi SiGe až do kmitočtů okolo 5 GHz a na bázi GaAs a ty jsou použitelné až do kmitočtů několika desítek GHz. Tyto zesilovače jsou funkčně rovnocenné konvenčním obvodům. Mají však větší spolehlivost, menší rozměry a hmotnost, nižší cenu apod.

  15. Úzkopásmovévf zesilovače • Jako příklad je uveden monolitický kaskádový zesilovač (obr.4). • Jedná se o velmi často používané zapojení monolitického obvodu. • Kaskáda má velké výkonové zesílení, malý šum a dobrou stabilitu. • Obr. 4. • Monolitický kaskádový vf zesilovač

  16. Úzkopásmovévf zesilovače Úzkopásmové rezonanční zesilovače se často realizují jako přeladitelné. K naladění rezonančního obvodu LC se používá ladící kondenzátor. Ten může být buď mechanický anebo elektronický. V moderních zařízeních se používají kapacitní diody řízené napětím – varikapy, ty mají některé výhody jako např. menší rozměry, větší spolehlivost, možnost snadného dálkového ovládání kapacity a slučitelnost s perspektivními soustavami číslicového ladění. Příklad zapojení takového přeladitelného zesilovače je uveden na obr. 5.

  17. Úzkopásmovévf zesilovače Obr. 5. a) přeladitelný úzkopásmový vysokofrekvenční zesilovač b) jednoduchý rezonanční obvod s varikapem

  18. Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

  19. Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika prosilnoproudé obory, SNTL Praha 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002

More Related