Amplifier CE dengan rangkaian output
dan input tertala ditunjukkan dalam Gb. 5.4.1(a). C3 dan C4 adalah kapasitor
pernblokir dc dengan reaktans yang dapat diabaikan pada frekuensi tinggi.
Resistor bias Rbias memasok arus bias ke base, dan ini dapat juga dianggap
mempunyai pengaruh yang dapat diabaikan terhadap kinerja pada frekuensi tinggi.
sumber sinyalnya ditunjukkan sebagai pembangkit arus ekivalen.
Dari rangkaian ekivalen Gb. 5.4.10) dapat dilihat bahwa
resistans output transistor dan resistans
beban-nya
berada dalam keadaan paralel dengan rangkaian tertala outPut.
Persamaan
arus untuk simpul outputnya adalah:
Dari ini gain
voltage-nya adalah :
Admittans
keluarannya dapat ditulis dalam bentuk persamaan (l-4.2).
Term terakhir disisi sebelah kanan adalah kebalikan dari
resistans dinamis pada rangkaian tertala saja, tetapi termasuk kapasitans
transistornya.
Efek kapasitor umpan balik Ccb, dapat
dinul-kan sama sekali dengan menghubungkan transistor dalam konfigurasi
corrrron-buse, rangkaian ekivalen sinyal kecil ditunjukkan dalam Gb' 5'6'1'
Dengan ragam pengoperasian ini, Ccb,-tampak pualel dengan kapasitans output
Cc" dan karena itu tidak menyumbang kepada kapasitans input.
Dengan menerapkan hubungan pendek pada terminal output
Gb. 5.6.1(b) dan dengan ditentukannya
arus seperti yang ditunjukkan:
Apabila suatu rangkaian coupled digunakan maka penguatannya diberikan oleh gmZT
seperti sebelumnya.
Akan terlihat bahwa pada resonansi
tidak ada penggeseran fase dengan amplifier CB, yang kontras dengan ampliher CE
yang menggeser fase 180'. Besarnya gain itu adalah kurang lebih sama bagi kedua
konfigurasi,Sebagaimana yang ditunjukkan ialam bagian berikut, penguatan daya tahap
CB yang tersedia lebih rendah dari yang untuk tahap CE, yang membatasi
kegunaannya sebagai amplifier ujung depan.
Dalam bagian 4.15 ditunjukkan bahwa
penguatan daya tinggi tersedia diperlukan untuk mempertahankan faktor noise
rendah dengan amplifier cascade (formula Friis). Perkiraan mengenai penguatan
daya amplifier CB dan CE tersedia itu dapat dibuat sbb. Gambar 5.7.1
menunjukkan rangkaian amplifier dasar. Daya tersedia dari sumber adalah
Karena resistans output transistomya tinggi dalam kedua
kasus itu, maka resistans output kedua kasus itu akan merupakan yang ada pada
rangkaian tertala kolektor (dengan beban aktual diputus hubungannya). Maka
ratio dari penguatan daya tersedia menjadi :
Ini dapat disederhanakan menjadi:
Amplifier Common.emitter dan
common-base dapat dikombinasikan untuk membentuk sebuah unit amplifier yang
mempunyai penguatan daya tinggi dan stabil. Unit kombinasi ini dikenal sebagai
amplifier cascode (kata ini merupakan pusaka dari teknologi tabung vakum, di
mana rangkaian aslinya menggunakan tahap cascade common-cathode dan
common-grid). Sebuah amplifier cascode dasar ditunjukkan dalarn Gb.
5.8.1:-gj-mana komponen bias-nya dibuang untuk penyederhanaan.
Dalam banyak hal Field effect
transistor sederhana dari bipolar junction transistor IBIT) karena sangat
tingginya input yang diberikan oleh gerbang kontrol. Rangkaian ekivalen
hybrid-n diperlihatkan dalam Gb. 5.9.1. Di sini, ekstemal terminal Clberi label
G untuk gate (gerbang), S untuk source (sumber), dan D untuk drain
(pembuangan). enalisis rangkaian yang nemanfaatkan FET berlangsung dengan cara
yang menyerupai cara BJT yang menggunakan rangcaian ekivalen hybrid-n.
Mixer digunakan untuk mengubah sinyal
dari satu frekuensi ke frekuensi lain. Ada sejumlah alasan mengapa pengubahan
frekuensi itu diperlukan, dan kenyataannya sejumlah proses mixing dipergunakan
dalam penerapan khusus, yang tampil dengan nama berbeda. Modulasi, demodulasi,
dan multiplikasi frekuensi merupakan beberapa contoh ini, yang akan diliput
dalam bab kemudian. Istilah mixer pada umumnya dicadangkan untuk rangkaian yang
mengubah sinyal frekuensi radio ke suatu nilai madya (yang dikenal sebagai
intermediate frequency atau IF) dan yang memerlukan masukan dari sebuah
asilator lokal (LO = local oscillator) untuk melakukannya.Ciri umum rangkaian
ini diliput dalam bagian ini.
Beberapa tipe mixer (terutama yang
digunakan untuk microwave) tersedia dalam bentuk unit
paket, dengan masukan ports yang
berlabel RF dan LO dan output port berlabel IF. Dalam aplikasi penerima
tertentu rangkaian osilatornya merupakan bagian tak terpisahkan dari rangkaian
mixer, dan hanya masukan RF dan output IF sajalah yang siap untuk dapat
dikenali.
Ada dua tipe dasar power amplifier
digunakan dalam pemancar: linear dan kelas amplifier C. Linear memberikan
sinyal output yang identik, replika diperbesar dari input. output mereka
berbanding lurus dengan masukan mereka; karena itu mereka setia mereproduksi
input tetapi pada tingkat daya yang lebih tinggi.
amplifier RF linear biasanya digunakan
untuk meningkatkan tingkat daya bervariasi dalam sinyal RF amplitudo seperti
tingkat rendah AM atau sinyal SSB. sinyal frekuensi termodulasi tidak
bervariasi dalam amplitudo dan, karena itu, dapat diperkuat dengan lebih
efisien, kelas nonlinear C amplifier.
Linear amplifiers beroperasi kelas A,
AB, atau B. Kelas penguat menunjukkan bagaimana hal itu akan menjadi bias.
Sebuah kelas A penguat bias sehingga melakukan terus menerus. bias diatur
sehingga input bervariasi kolektor (atau drain) saat ini lebih dari satu daerah
linier karakteristik transistor.
Sebuah penguat chss B bias di cutoff
sehingga tidak ada arus kolektor mengalir dengan nol masukan. transistor
melakukan hanya satu-setengah dari input gelombang sinus. Biasanya, dua amplifier kelas B yang
terhubung dalam pengaturan push pull sehingga baik pergantian positif dan
negatif dari input diperkuat secara bersamaan.
Kelas AB amplifier bias dekat cutoff
dengan beberapa aliran arus kolektor terus menerus. Ini akan melakukan lebih
dari 180'but kurang dari 360" dari input. Ini juga digunakan terutama
dalam amplifier push-pull dan menyediakan linearitas yang lebih baik dari
penguat kelas B tapi dengan efisiensi kurang.
Kelas B dan kelas C amplifier lebih
efisien karena arus mengalir hanya sebagian dari sinyal input. Mereka membuat
power amplifier yang baik, kelas C menjadi yang paling efisien.
Salah satu bagian yang paling penting
dari transmitter setiap adalah pencocokan jaringan yang menghubungkan satu
tahap ke tahap lainnya. Dalam pemancar yang khas, osilator menghasilkan sinyal
pembawa dasar yang kemudian diperkuat biasanya dengan beberapa tahapan sebelum
mencapai antena. Karena idenya adalah untuk meningkatkan kekuatan sinyal,
sirkuit kopling interstage harus mengizinkan transfer yang efisien kekuasaan
dari satu tahap ke tahap berikutnya. Akhirnya, beberapa cara harus disediakan
untuk menghubungkan tahap penguat akhir untuk antena, lagi untuk tujuan
oftransferring jumlah maksimum yang mungkin kekuasaan.
Sirkuit yang digunakan untuk
menghubungkan satu tahap ke tahap lainnya dikenal sebagai impedansi jaringan
pencocokan.
Sekarang mari kita lihat lebih rinci
pada beberapa sirkuit yang digunakan dalam penerima komunikasi. kita sudah membahas
mixer dan demodulatorsin bab-bab sebelumnya, jadi kami tidak akan membahas
mereka di sini. Sebaliknya, kita akan fokus pada RF dan IF amplifier, AGC dan
AFC sirkuit, dan sirkuit khusus lainnya ditemukan di receiver.
Bagian paling penting dari penerima
komunikasi adalah ujung depan. Ujung depan biasanya terdiri dari amplilier RF,
mixer, dan sirkuit disetel terkait. Ini adalah bagian dari penerima yang
memproses input sinyal yang sangat lemah
Dalam banyak penerima komunikasi,
penguat RF tidak digunakan. Hal ini terutama berlaku di penerima dirancang
untuk frekuensi rendah dari sekitar 30 MHz.
Penerima digunakan pada frekuensi di
atas sekitar 100 MHz, bagaimanapun, melakukan biasanya menggunakan amplifier
RF.
Tujuan utama dari amplifler ini adalah
untuk meningkatkan amplitudo sinyal lemah sebelum pencampuran.
RF amplifier biasanya kelas sederhana
A sirkuit. Sebuah rangkaian bipolar khas ditunjukkan pada Fig.7-11 (a), dan
sirkuit FET khas ditunjukkan pada Gambar. 7-11 (b). Perhatikan bahwa rangkaian
bipolar tidak memiliki masukan disetel.
Rangkaian FET sangat efektif karena
mereka impedansi masukan yang tinggi meminimalkan memuat di sirkuit disetel,
sehingga memungkinkan Q gadilan sirkuit lebih tinggi dan selectivig menjadi
lebih tajam. Kebanyakan FET juga memiliki angka kebisingan yang lebih rendah.
Salah satu yang paling umum IF
nilai-nilai adalah 455 kHz.It cukup rendah untuk memberikan selektivitas yang
baik dan untuk membuat keuntungan yang tinggi dengan ketidakstabilan minimum.
Dengan frekuensi masukan sampai sekitar 10 MHz, penolakan gambar yang
memuaskan.
Ketika frekuensi input dalam rentang
VHF dan seterusnya, nilai yang sangat tinggi dari IF dipilih. Sebagai contoh,
sebagian besar penerima FM yang beroperasi di 88 sampai 108 MHz band yang
menggunakan IF 10,7 MHz. Dalam banyak penerima komunikasi beroperasi pada
frekuensi yang lebih tinggi, konversi ganda digunakan untuk memecahkan masalah
gambar dan selektivitas.
Seperti amplifier RF, IF amplifier
kapak disetel kelas A amplifier mampu memberikan keuntungan dalam 10 sampai 30
jangkauan. Biasanya dua atau lebih IF amplifier digunakan untuk memberikan
keuntungan penerima secara keseluruhan memadai.
Dalam merancang sebuah penguat IF,
perawatan harus diambil sehingga selektivitas tidak terlalu tajam. Jika JIKA
bandwidth terlalu sempit, akan menyebabkan pemotongan sideband. ini berarti
bahwa frekuensi modulasi yang lebih tinggi akan sangat berkurang dalam
amplitudo, sehingga mendistorsi sinyal yang diterima.
Hal ini kadang-kadang diperlukan
ketika menerima sinyal band yang sangat luas untuk memperlebar bandwidth dari
amplifier IF. Ada beberapa cara untuk melakukan hal ini. Pertama, nilai tinggi
resistensi dapat terhubung di sirkuit paralel disetel sehingga menurunkan Q
mereka ke nilai yang akan menghasilkan band-tepat Teknik lain adalah dengan
menggunakan overcoupled sirkuit disetel. Kopling antara IF amplifier stagbs di
beberapa penerima dilakukan dengan dua transformator inti ferit disetel seperti
ditunjukkan pada Gambar. 7-13.
Dalam banyak penerima komunikasi di
mana selektivitas unggul diperlukan, sangat peka filter kristal yang digunakan
untuk mendapatkan selektivitas yang diinginkan. filter kristal ini biasanya
dari berbagai kisi dibahas sebelumnya dalam bab tentang SSB. Ccramic dan filter
mekanik juga digunakan. filter tersebut biasanya dikemas sebagai sebuah unit
dan terhubung langsung pada output dari mixer tetapi sebelum pertama IF tahap.
limiter bukanlah sirkuit khusus.
Biasanya tidak lebih dari kelas konvensional A JIKA amplifier.
Dengan mengemudi saturasi
transistorbetween dan cutoff, puncak positif dan negatif dari sinyal input
secara efektif pipih atau terpotong. Setiap variasi amplitudo yang essentidlly-
dihapus. Sinyal output pada kolektor, oleh karena itu, adalah gelombang
persegi.
pemilihan gain keseluruhan penerima
komunikasi biasanya didasarkan pada
sinyal terlemah tg diterima. Dalam
kebanyakan penerima komunikasi modern keuntungan individu adalah sebagai
berikut: gain tegangan antara antena dan demodulator biasanya lebih dari 100
dB; penguat RF biasanya memiliki keuntungan dalam kisaran 5 sampai 15-dB;
keuntungan mixer adalah dalam 6 sampai 10 rentang dB; amplifier IF memiliki
keuntungan tahap individu 20 sampai 30 dB; detektor dapat memperkenalkan
kerugian khas -2 ke -5 dB jika dari jenis dioda; dan gain dari tahap penguat
audio dalam 20 sampai 40-dB rentang. Sebagai contoh, asumsikan keuntungan
rangkaian berikut:
Dalam banyak kasus, total gain jauh lebih besar dari yang
dibutuhkan untuk penerimaan yang memadai. gain yang berlebihan biasanya akan
menyebabkan sinyal yang diterima akan terdistorsi dan informasi yang dikirimkan
kurang dimengerti.
Cara yang lebih efektif untuk menangani sinyal besar
adalah untuk menyertakan sirkuit AGC. Otomatis mendapatkan kontrol adalah
sistem umpan balik yang secara otomatis menyesuaikan keuntungan amplitudo
sinyal yang diterima. sangat rendah sinyal menyebabkan keuntungan dari penerima
menjadi tinggi.
Penggunaan AGC menyebabkan penerima memiliki berbagai
dyndmic sangat luas. rentang dinamis mengacu pada ukuran kemampuan penerima
untuk menerima kedua sinyal yang sangat kuat dan sangat lemah tanpa inhoducing
distorsi dan rasio sinyal terbesar yang dapat ditangani dengan terendah,
dinyatakan dalam desibel
Rangkaian AGC mengambil signaleither diterima di outptt
dari sebuah penguat IF atau output dari demodulator dan meluruskan menjadi arus
searah.
Gambar 7-17 menunjukkan dua cara khas
menerapkan AGC ke amplifier IF. Pada Gambar. 7-17 (a), emitor umum IF amplifier
bias berasal dari pembagi tegangan terdiri dari R1 dan R2 dan emitor resistor
R3. Resistor Ra diterapkan ke basis menerima tegangan dc negatif dari rangkaian
AGC.
Rangkaian pada Gambar. 7-l7 (b) adalah
serupa, tetapi bias untuk panggung berasal dari emitor resistor R, dan sirkuit
AGC itu sendiri. Dalam hal ini, tegangan dc AGC positif yang menetapkan tingkat
bias yang.
Lain sirkuit kontrol umpan balik mirip
dengan AGC digunakan dalam penerima frekuensi tinggi disebut otomatis kontrol
frekuensi (AFC). Tujuan dari AFC adalah untuk menjaga LO pada frekuensi. Dalam
penerima operating'at frekuensi di atas 100 MHz, stabilitas osilator adalah
masalah.
Di AFC, beberapa sinyal dari
demodulator keluaran of.the adalah fiItered menjadi tegangan dc dan digunakan
untuk mengontrol avaractor yang akan, di, gilirannya, mengontrol t0frequency
tersebut. Sebuah pengaturan yang khas ditunjukkan pada Gambar. 722. output dari
frrequency yang demodulatoris sinyal yang amplitudo bervariasi dengan deviasi
frekuensi.
Secara umum, pemancar dan penerima
selalu unit terpisah Hari ini, Namun, sebagian besar potongan dua arah
peralatan komunikasi radio yang dikemas sehingga semua fungsi yang terkandung
dalam perumahan tunggal. Biasanya, ini berarti bahwa baik pemancar dan penerima
berada dalam paket yang sama. Untuk alasan ini kombinasi dari unit disebut
sebagai transceiver. Transceiver bervariasi dalam ukuran dan kompleksitas dari
yang sangat besar, daya tinggi, unit dekstop dengan sangat kecil, ukuran saku,
genggam walkie-talkie.
ada banyak keuntungan untuk kemasan
peralatan komunikasi dalam perumahan tunggal selain sharinga perumahan umum dan
power supply, dalam banyak mendesain transmitiers dan reveicer bisa juga di
banyak sirkuit berbagi desain. Hal ini menyebabkan kurang sirkuit, biaya yang
lebih rendah, dan, di ukuran yang lebih kecil' beberapa kasus Beberapa sirkuit
yang sering dapat bersama adalah antena, osilator, pasokan listrik, sirkuit
disetel, filter, dan berbagai jenis amplifier sirkuit ini melakukan fungsi
ganda melayani baik pemancar dan penerima, tetapi tidak pada waktu yang sama.
Dalam transceiver FM, baik pemancar
dan penerima beroperasi dari catu daya yang sama, tapi usualiy ini adalah
satu-satunya sirkuit bersama.
Di sisi lain, transceiver dirancang untuk
AM, CW, dan SSB dapat berbagi banyak sirkuit. sirkuit lain bersama adalah
filter kristal Dalam mode transmisi, filter kristal memberikan pilihan sideband
setelah modulator seimbang. Di penerima, filter yang sama ini memberikan
selektivitas untuk bagian IF dari penerima.
Dalam banyak desain transceiver baru
baik pemancar dan penerima biasanya berbagi sirkuit dikenal sebagai synthesizer
frekuensi. Sebuah synthesizer frekuensi sinyal frekuensi generator variabel
yang menggantikan satu atau lebih LOs atau operator osilator di transceiver,
memberikan stabilitas frekuensi osilator kristal tetapi conveaience tuning
terus menerus selama rentang frekuensi yang luas dalam kecil, kenaikan yang
sama.
5 April 2017
5 April 2017
0 comments:
Post a Comment