Laděné vysokofrenvenční zesilovače

Při konstrukci zesilovače je třeba respektovat některé zásady, abychom předešli nežádoucí zpětné vazbě a následnému rozkmitání zesilovače. Samozřejmostí je pozornost věnovaná parametrům (především mezní kmitočty) aktivních součástek.

Požadované šířky přenášeného pásma se u selektivních vysokofrekvenčních zesilovačů dosahuje zapojením jednoduchých nebo vázaných rezonančních obvodů, popř. elektromechanických filtrů namísto kolektorového rezistoru.

Jako první v krátkosti popišme vysokofrekvenční zesilovač s jednoduchým rezonančním obvodem. Jeho principiální schéma vidíme na obr. 1.

Obr. 1. Principiální schéma vf selektivního zesilovače

Odpor Rpo představuje ztrátový odpor rezonančního obvodu tvořeného součástkami L a C. V rezonanci se uplatňuje pouze právě tento odpor a na emitoru tranzistoru dostaneme téměř plné napájecí napětí. Pro signály s kmitočtem různým od rezonančního představuje rezonanční obvod velkou impedanci a signál je veden na výstup zesilovače. Doposud jsme mlčky předpokládali pouze působení odporu Rpo. V reálném zesilovači však působí ještě výstupní odpor tranzistoru r2, vstupní odpor následujícího stupně Rz a odpory rezistorů pro nastavení pracovního bodu tranzistoru. Všechny jsou reprezentovány tlumícím odporem RTl, jež je připojen paralelně k odporu Rpo a tvoří s ním výsledný odpor Rp. Rozsáhleji je teorie rezonančních obvodů probrána v příslušné kapitole. Připomeňme ještě, že se můžeme setkat s odebíráním signálu z odbočky v kapacitní nebo indukční větvi rezonančního obvodu, jest tak činěno z důvodů snížení tlumení rezonančního obvodu. Rovněž kondenzátor C nepředstavuje jedinou kapacitu v obvodu. Celková kapacita Cc je tvořena kromě C rovněž výstupní kapacitou tranzistoru C2, kapacitou montáže Cm a vstupní kapacitou následujícího stupně Cz.

Připomeňme, že rezonanční kmitočet je dán Thompsonovým vztahem

Šířka přenášeného pásma závisí na provozním činiteli jakosti použitého rezonančního obvodu

Provozní činitel jakosti rezonančního obvodu závisí na velikosti tlumícího odporu. Z toho je zřejmé, že šířka přenášeného pásma je závislá na velikosti tlumícího odporu použitého rezonančního obvodu.

Napěťový přenos zesilovače je

kde Z je impedance použitého rezonančního obvodu

Již v kapitole Jednoduché rezonanční obvody jsme Z vyjádřili jako

tedy napěťový přenos zesilovače je

Na rezonančním kmitočtu, kde F=0 je napěťový přenos

V případě, že nedostačuje strmost boků rezonanční křivky jednoduchých rezonančních obvodů, používají se v kolektoru vysokofrekvenčního zesilovače vázané rezonanční obvody. Principiální schéma vidíme na obr. 2. Teorie vázaných rezonančních obvodů je uvedena v příslušné kapitole. Nejvýhodnější vazbou z hlediska strmosti boků rezonanční křivky je vazba nadkritická, avšak na úkor šířky pásma.