Afinación escalonada
La sintonización escalonada es una técnica que se utiliza en el diseño de amplificadores sintonizados de múltiples etapas mediante la cual cada etapa se sintoniza a una frecuencia ligeramente diferente. En comparación con la sintonización síncrona (donde cada etapa se sintoniza de manera idéntica), produce un ancho de banda más amplio a expensas de una ganancia reducida . También produce una transición más nítida de la banda de paso a la banda de supresión . Tanto los circuitos de sintonización escalonada como los síncronos son más fáciles de sintonizar y fabricar que muchos otros tipos de filtros.
La función de los circuitos sintonizados al escalón puede expresarse como una función racional y, por lo tanto, pueden diseñarse para cualquiera de las principales respuestas de filtro, como Butterworth y Chebyshev . Los polos del circuito son fáciles de manipular para lograr la respuesta deseada debido al búfer del amplificador entre etapas.
La sintonización escalonada mejora el ancho de banda de un amplificador sintonizado de múltiples etapas a expensas de la ganancia general. La sintonización escalonada también aumenta la inclinación de los faldones de banda de paso y, por lo tanto, mejora la selectividad . [1]
El valor de la afinación escalonada se explica mejor mirando primero las deficiencias de afinar cada etapa de manera idéntica. Este método se llama sintonización sincrónica . Cada etapa del amplificador reducirá el ancho de banda. En un amplificador con múltiples etapas idénticas, los puntos de 3 dB de la respuesta después de la primera etapa se convertirán en los puntos de 6 dB de la segunda etapa. Cada etapa sucesiva agregará 3 dB más a lo que era el borde de banda de la primera etapa. Por lo tanto, el ancho de banda de 3 dB se vuelve progresivamente más estrecho con cada etapa adicional. [2]
Como ejemplo, un amplificador de cuatro etapas tendrá sus puntos de 3 dB en los puntos de 0,75 dB de una etapa individual. El ancho de banda fraccional de un circuito LC está dado por,
Por tanto, el ancho de banda se reduce en un factor de . En cuanto al número de etapas . [3] Por lo tanto, el amplificador sintonizado sincrónicamente de cuatro etapas tendrá un ancho de banda de solo el 19% de una sola etapa. Incluso en un amplificador de dos etapas, el ancho de banda se reduce al 41% del original. La sintonización escalonada permite ampliar el ancho de banda a expensas de la ganancia general. La ganancia general se reduce porque cuando una etapa está en resonancia (y por lo tanto en la ganancia máxima), las otras no lo están, a diferencia de la sintonización sincrónica donde todas las etapas tienen la ganancia máxima en la misma frecuencia. Un amplificador de dos etapas sintonizado escalonadamente tendrá una ganancia de 3 dB menos que un amplificador sintonizado sincrónicamente. [4]
