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Quinta Lezione

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Quinta Lezione

  1. 1. Amplificazione. Tipi di accoppiamento Per ottenere un certo grado di amplificazione si ricorre ad accoppiare due o più stadi di amplificazione. Comunemente si utilizzano tre sistemi di accoppiamento ovvero: Accoppiamento a R-C ( resistenza e capacità ) L’uscita del primo stadio è collegata all’ingresso del secondo mediante un condensatore, e quindi trasferisce il segnale al successivo stadio per ulteriore amplificazione .
  2. 2. Accoppiamento a resistenza e capacità (R-C)
  3. 3. Accoppiamento in continua. <ul><li>Viene effettuato mediante resistenze quindi anche le componenti continue sono trasmesse da uno stadio all’altro. </li></ul>
  4. 4. Accoppiamento a trasformatore <ul><li>E’ impiegato un trasformatore T il quale consente di trasferire il segnale da uno stadio all’altro. </li></ul>
  5. 5. Controfase o push-pull <ul><li>Per quanto riguarda l’amplificazione di segnali di bassa frequenza ( al fine di non introdurre distorsione del segnale stesso) si usa esclusivamente la classe A o la classe B nella configurazione push-pull). La classe A da un basso rendimento, (inferiore al 50%) mentre con la classe B in pus-pull si raggiungono alti rendimenti (80%). </li></ul>
  6. 6. Stadio amplificatore in controfase per audio frequenze
  7. 7. Potenza utile. <ul><li>La potenza utile è quella che viene dissipata dal carico ovvero </li></ul><ul><li>Pu = I 2 eff Ru </li></ul><ul><li>dove I eff è il valore medio efficace della corrente dello stadio di potenza e Ru è la resistenza ohmica del carico. </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Potenza dissipata. </li></ul><ul><li>E’ la potenza dissipata sotto forma di calore dallo stadio finale di potenza equivalente alla potenza fornita dall’alimentatore meno la potenza utilizzata. </li></ul><ul><li>Potenza di alimentazione. </li></ul><ul><li>È quella che è consumata in parte dalla Ru e in minor percentuale dalla Pd </li></ul><ul><li>Pa = Pu + Pd </li></ul>
  9. 9. Amplificatori per alta frequenza. Il classico circuito in fig. è accordato sul collettore ed accoppiato con una capacità C con il secondo stadio di amplificazione. Questo collegamento fa abbassare notevolmente il coefficiente di risonanza Q , allargando di molto la banda passante.
  10. 10. A questo inconveniente si rimedia effettuando un collegamento fra i due stadi mediante un accoppiamento a mutua induzione, come si evince dalla fig.
  11. 11. Banda passante di un amplificatore. <ul><li>Il rapporto tra il segnale all’uscita di un amplificatore e quello posto all’ingresso si chiama guadagno . Esso non è costante per tutte le frequenze, poiché dipende dal tipo di accoppiamento e dalle capacità parassite. Possiamo allora definire banda passante il campo di frequenze in cui il guadagno non scende al di sotto del 70% del valore massimo. </li></ul><ul><li>E’ interessante notare che la banda passante complessiva si restringe progressivamente all’aumentare del numero degli stadi di amplificazione. </li></ul>
  12. 12. Rendimento. <ul><li>In linea generale si definisce rendimento di trasferimento energetico (dal generatore all’utilizzatore) il rapporto fra la potenza d’uscita e quella erogata dall’alimentatore. </li></ul><ul><li>η = Pu / Pa </li></ul><ul><li>Negli amplificatori di potenza in alta frequenza se si vuole alimentare un carico (antenna) mediante uno stadio di amplificazione, questo ci fornisce una corrente che è periodica di frequenza, ma non e’ sinusoidale (classe C). Sarà compito poi del circuito RLC parallelo a trasformare gli impulsi di corrente in tensione oscillante e, nello stesso tempo di selezionare la sola oscillazione fondamentale. </li></ul>
  13. 13. La modulazione di ampiezza (AM) <ul><li>La modulazione d’ampiezza è la più semplice ed antica tra le modulazioni. La trasmissione delle informazioni via radio richiede che l’ampiezza dell’oscillazione sia variata nel tempo, attorno a determinati valori di riposo, con legge legata all’informazione da trasmettere, detto segnale modulante: le oscillazioni si dicono allora modulate in ampiezza. Modulare in ampiezza tale oscillazioni significa variarne l’ampiezza (quella distanza massima di cresta positiva o negativa dall’asse orizzontale ). Abbiamo visto precedentemente come sia possibile, grazie agli oscillatori, generare tensioni o correnti a frequenza molto elevata . </li></ul>
  14. 14. Ora il nostro scopo è quello di utilizzare questo segnale radio affinché sia possibile trasmettere delle informazioni a grandi distanze. Quando un segnale radio viaggia nello spazio senza essere stato precedentemente modulato, si dice comunemente Onda portante <ul><li>Nelle trasmissioni radiofoniche, alla corrente alternata sinusoidale ad alta frequenza ( b ), che in assenza di segnale da trasmettere irradia l’onda portante, viene opportunamente sovrapposta una corrente alternata a frequenza audio ( a ). </li></ul>
  15. 15. Dalla loro sovrapposizione ha origine una corrente alternata ad alta frequenza modulata ( c ). Questo segnale radio sarà poi immesso in un radiatore (antenna) il quale genera un campo elettromagnetico attorno a se.
  16. 16. L’onda radio che si allontana dall’antenna viaggerà poi nello spazio circostante, alla stessa velocità della luce, trasportando con se l‘informazione che è stata immessa. Riportiamo di seguito uno schema a blocchi di un trasmettitore a modulazione d’ampiezza. <ul><li>Oscillatore </li></ul>Separatore (buffer) Pilota (Driver ) Finale di potenza Modulatore (audio) Schema a blocchi di RTx in AM Microfono Antenna
  17. 17. <ul><li>In genere si preferisce modulare lo stadio finale di potenza ( modulazione di collettore ). In pratica, per esempio, se si vuole modulare al 100% una portante, occorre che la potenza fornita dal modulatore sia la metà di quella erogata dal finale di potenza a radiofrequenza. In questo modo si ottiene il massimo rendimento dello stadio finale e di conseguenza la massima potenza immessa sull’antenna. </li></ul>
  18. 18. <ul><li>Andando a modulare oltre il 100% la portante, cioè la potenza del modulatore supera la metà, si ha un’interruzione del segnale radio perché lo stadio finale si viene a saturare, rendendo incomprensibile, per chi riceve, il messaggio trasmesso. Si ha la cosiddetta sovra -modulazione . I migliori risultati si ottengono con una percentuale di modulazione non superiore al 60%. </li></ul>

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