วงจรขยาย สัญญาณแบบปรับจูนคู่ (double-tuned amplifier) ​​คือวงจรขยายสัญญาณ แบบปรับจูน ที่ มีการเชื่อมต่อ แบบหม้อแปลงระหว่างขั้นขยายสัญญาณ โดยที่ค่าความเหนี่ยวนำ ของ ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิจะ ถูกปรับจูนแยกกันด้วยตัวเก็บประจุ คร่อมแต่ละขดลวด วิธีการนี้ส่งผลให้ได้ แบนด์วิดท์ที่กว้างกว่าและขอบความถี่ ที่ชัน กว่าวงจรปรับจูนเดี่ยว (single tuned circuit )

มีค่าสัมประสิทธิ์การต่อพ่วง ของหม้อแปลงไฟฟ้าค่า หนึ่งที่ทำให้การตอบสนองความถี่ของแอมพลิฟายเออร์ราบเรียบที่สุดในช่วงความถี่ผ่านและอัตราขยายสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบมักใช้ค่าการต่อพ่วงที่มากกว่านี้ (การต่อพ่วงเกิน) เพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น โดยแลกกับการสูญเสียอัตราขยายเล็กน้อยที่กึ่งกลางของช่วงความถี่ผ่าน

การต่อวงจร ขยายแบบปรับความถี่คู่หลายขั้นเข้าด้วยกัน จะทำให้แบนด์วิดท์ของวงจรขยายโดยรวมลดลง วงจรขยายแบบปรับความถี่คู่สองขั้นจะมีแบนด์วิดท์เพียง 80% ของวงจรขยายแบบขั้นเดียว ทางเลือกอื่นที่หลีกเลี่ยงการสูญเสียแบนด์วิดท์นี้คือการปรับความถี่แบบเหลื่อม วงจรขยายแบบปรับความถี่แบบเหลื่อมสามารถออกแบบให้มีแบนด์วิดท์ตามที่กำหนด ซึ่งมากกว่าแบนด์วิดท์ของวงจรขยายแบบขั้นเดียว อย่างไรก็ตาม การปรับความถี่แบบเหลื่อมต้องใช้จำนวนขั้นมากกว่า และมีอัตราขยายต่ำกว่าการปรับความถี่คู่

วงจรที่แสดงประกอบด้วยวงจรขยายสัญญาณ สองขั้น ในแบบโคโมเมนต์อีมิเตอร์ร่วมตัวต้านทานไบ แอส ทั้งหมดทำหน้าที่ตามปกติ อินพุตของขั้นแรกต่อเข้า กับ ตัวเก็บประจุแบบอนุกรมตามปกติเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อไบแอส อย่างไรก็ตาม โหลดคอลเลคเตอร์ประกอบด้วยหม้อแปลงซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างขั้นแทนตัวเก็บประจุ ขดลวดของหม้อแปลงมีค่าความเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุที่วางคร่อมขดลวดของหม้อแปลงจะสร้างวงจรเรโซแนนซ์ซึ่งช่วยในการปรับจูนวงจร ขยายสัญญาณ

รายละเอียดเพิ่มเติมที่อาจพบเห็นได้ในแอมพลิฟายเออร์ประเภทนี้คือ การมีแท็ปบนขดลวดหม้อแปลง แท็ปเหล่านี้ใช้สำหรับการเชื่อมต่ออินพุตและเอาต์พุตของหม้อแปลง แทนที่จะใช้ที่ด้านบนของขดลวด การทำเช่นนี้เพื่อวัตถุประสงค์ในการจับคู่อิมพีแดนซ์ แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน (แบบที่แสดงในวงจร) มีอิมพีแดนซ์เอาต์พุตค่อนข้างสูงและอิมพีแดนซ์อินพุตค่อนข้างต่ำ ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการใช้MOSFETซึ่งมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงมาก^{[ 1 ]}

ตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อระหว่างด้านล่างของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงกับกราวด์นั้นไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการปรับจูน แต่มีหน้าที่ในการแยกตัวต้านทานไบแอสของทรานซิสเตอร์ออกจากวงจร ไฟฟ้ากระแสสลับ

การปรับจูนแบบคู่ เมื่อเปรียบเทียบกับการปรับจูนแบบเดี่ยว จะส่งผลให้แบนด์วิดท์ของแอมพลิฟายเออร์กว้างขึ้นและขอบการตอบสนอง ชันขึ้น ^{[ 2 ]} การปรับจูนทั้งสองด้านของหม้อแปลงไฟฟ้าทำให้เกิดคู่ของ เร _โซเนเตอร์ที่เชื่อมต่อกันซึ่งเป็นแหล่งที่มาของแบนด์วิดท์ที่เพิ่มขึ้น อัตราขยายของแอมพลิฟายเออร์เป็นฟังก์ชันของสัมประสิทธิ์การเชื่อมต่อ k ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ค่าเหนี่ยว นำร่วมMและค่าเหนี่ยวนำของ ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ L pและL _sตามลำดับ โดย

${\displaystyle M=k{\sqrt {L_{\mathrm {p} }L_{\mathrm {s} }}}}$

มีค่าการเชื่อมต่อวิกฤตค่าหนึ่งที่ทำให้การขยายของแอมพลิฟายเออร์มีค่าสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ ต่ำกว่าค่าวิกฤตนี้ จะมีจุดสูงสุดเพียงจุดเดียวในการตอบสนองความถี่ โดยแอมพลิจูดจะสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ และจุดสูงสุดจะลดลงเมื่อkลดลง การตอบสนองเช่นนี้เรียกว่ามีการเชื่อมต่อต่ำกว่าค่าวิกฤต ที่ค่าkสูงกว่าค่าการเชื่อมต่อวิกฤต การตอบสนองจะเริ่มแยกออกเป็นสองจุดสูงสุด จุดสูงสุดเหล่านี้จะแคบลงและห่างกันมากขึ้นเมื่อkเพิ่มขึ้น และช่องว่างระหว่างจุดสูงสุด (โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ความถี่เรโซแนนซ์) จะลึกขึ้นเรื่อยๆ การตอบสนองเช่นนี้เรียกว่ามีการเชื่อมต่อสูงกว่าค่าวิกฤต^{[ 3 ]}

แอมพลิฟายเออร์ที่ต่อกันอย่างแม่นยำจะมีการตอบสนองที่ราบเรียบที่สุดการตอบสนองนี้ยังสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงด้วยแอมพลิฟายเออร์แบบปรับจูนสลับ สองขั้นตอน ซึ่งแตกต่างจากการปรับจูนสลับ การปรับจูนแบบคู่มักจะปรับจูนเรโซเนเตอร์ทั้งสองให้มีความถี่เรโซแนนซ์เดียวกัน[ 4 ^{]อย่างไรก็ตามนัก} ออกแบบอาจเลือกที่จะออกแบบแอมพลิฟายเออร์ที่ต่อกันมากเกินไปเพื่อให้ได้แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้นโดยแลกกับการลดลงเล็กน้อย (โดยทั่วไป3 dBเพื่อเพิ่ม แบนด์วิดท์ 3 dB ให้สูงสุด ) ที่กึ่งกลางของการตอบสนองความถี่^{[ 5 ]}

เช่นเดียวกับการปรับจูนแบบซิงโครนัสการเพิ่มจำนวนขั้นของแอมพลิฟายเออร์แบบปรับจูนคู่จะมีผลทำให้แบนด์วิดท์ลดลง แบนด์วิดท์ 3 dBของ ขั้นที่เหมือนกัน nขั้น เมื่อเทียบกับแบนด์วิดท์ของขั้นเดียว จะมีค่าโดยประมาณดังนี้

${\displaystyle {\sqrt[{4}]{2^{1/n}-1}}}$

นิพจน์นี้ใช้ได้เฉพาะกับแบนด์วิดท์เศษส่วนขนาดเล็กเท่านั้น^{[ 6 ]}

วงจรนี้สามารถแสดงในรูปแบบทั่วไปได้มากขึ้นโดยการแทนที่ตัวขยายสัญญาณด้วย ตัวขยายสัญญาณทรานส์ คอนดักแทน ซ์แบบทั่วไป ดังที่แสดงไว้

โดย (ไม่รวมคำต่อท้ายหมายเลขขั้นตอน)

g _mคือค่าทรานส์คอนดักแทนซ์ของแอมพลิฟายเออร์

Goคือค่าการนำไฟฟ้าขาออกของแอมพลิฟายเออ_ร์

G _iคือค่าการนำไฟฟ้าขาเข้าของแอมพลิฟายเออร์

โดยทั่วไป การออกแบบจะทำให้ความถี่เรโซแนนซ์และ ค่า Qบนด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิเท่ากัน ดังนี้

${\displaystyle \omega _{0}=\omega _{0\mathrm {p} }={1 \over {\sqrt {L_{\mathrm {p} }C_{\mathrm {p} }}}}=\omega _{0\mathrm {s} }={1 \over {\sqrt {L_{\mathrm {s} }C_{\mathrm {s} }}}}}$

และ,

${\displaystyle Q=Q_{\mathrm {p} }={1 \over L_{\mathrm {p} }G_{\mathrm {o} }}=Q_{\mathrm {s} }={1 \over L_{\mathrm {s} }G_{\mathrm {i} }}}$

โดยที่ω ₀คือความถี่เรโซแนนซ์ที่แสดงในหน่วยของความถี่เชิงมุมและตัวห้อย p และ s หมายถึงส่วนประกอบทางด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงตามลำดับ

จากสมมติฐานข้างต้น อัตราขยายแรงดันAของวงจรขยายสัญญาณขั้นหนึ่งสามารถแสดงได้ดังนี้

${\displaystyle A=A_{0}\ {\frac {2kQ}{\ 4Q\delta -i\left[\ 1+k^{2}Q^{2}-4Q^{2}\delta ^{2}\ \right]\ }}\ ,}$

ที่ไหน

${\displaystyle \ i\ }$คือหน่วยจินตนาการ${\displaystyle \left(\ i^{2}\equiv -1\ \right),}$

${\displaystyle \ A_{0}\equiv {\frac {g_{\mathrm {m} }}{2{\sqrt {G_{\mathrm {o} }G_{\mathrm {i} }\ }}}}\ }$

คืออัตราขยายสูงสุดที่เวทีนี้สามารถให้ได้ และ

${\displaystyle \ \delta \equiv {\frac {\ \omega -\omega _{0}\ }{\omega _{0}}}\ }$

ความถี่ดังกล่าวแสดงออกมาในรูปของค่าเบี่ยงเบนความถี่แบบเศษส่วนจากความถี่เรโซแนนซ์

เมื่อค่าการต่อพ่วงต่ำกว่าค่าวิกฤต จะมีจุดสูงสุดเพียงจุดเดียวในกราฟการตอบสนองที่เกิดขึ้นที่ความถี่เรโซแนนซ์ เมื่อค่าการต่อพ่วงสูงกว่าค่าวิกฤต จะมีจุดสูงสุดสองจุดที่ความถี่ที่กำหนดโดย

${\displaystyle \delta _{\mathrm {H} },\delta _{\mathrm {L} }=\pm {1 \over 2Q}{\sqrt {k^{2}Q^{2}-1}}}$

โดยที่δ _Lและδ _Hคือความถี่ต่ำและความถี่สูงของยอดคลื่นตามลำดับ ซึ่งแสดงในรูปของค่าเบี่ยงเบนเศษส่วน

เมื่อค่าการเชื่อมต่ออยู่ในระดับวิกฤตขึ้นไป ค่าสูงสุดจะถึงระดับการขยายสูงสุดที่สามารถทำได้จากแอมพลิฟายเออร์

การเชื่อมต่อที่สำคัญเกิดขึ้นเมื่อยอดทั้งสองตรงกันพอดี นั่นคือ เมื่อ

${\displaystyle k^{2}Q^{2}-1=0}$

หรือ

${\displaystyle k={1 \over Q}}$^{[ 7 ]}

• บักชี, อูเดย์ เอ.; ก็อดเซ, อตุล พี., การวิเคราะห์วงจรไฟฟ้า , สำนักพิมพ์เทคนิค, 2009 ISBN 8184310471.
• Bhargava, NN; Gupta, SC; Kulshreshtha DC, อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานและวงจรเชิงเส้น , Tata McGraw-Hill, 1984 ISBN 0074519654.
• Chattopadhyay, D., อิเล็กทรอนิกส์: พื้นฐานและการประยุกต์ใช้ , New Age International, 2006 ISBN 8122417809.
• Gulati, RR, โทรทัศน์ขาวดำและโทรทัศน์สี , New Age International, 2007 ISBN 8122416071.