ما هي مكبرات الحزمة الضيقة Narrow Band Amplifier؟
هي عبارة عن مكبرات منغمة وهذا يعني ان الربح يحدد بوساطة دائرة رنين، ويسمى هذا النوع بمكبرات الحزمة الضيقة لان الإشارة الداخلة فيها تحتوي على تردد واحد او حزمة ضيقة من الترددات وتشمل هذه المكبرات مكبرات التردد المتوسط IF Amplifiers ومكبرات التردد الراديوي RF Amplifiers التي تستعمل غالبا في أجهزة الاستقبال.
منحنى الاستجابة الترددية Frequency Response Curve
 |
| منحنى الاستجابة الترددية Frequency Response Curve |
منحنى الاستجابة لأي مكبر هو العلاقة بين الربح او التكبير Gain وتردد الإشارة، ونلاحظ من المنحنى انه يعاني هبوطا في التكبير عند الترددات القليلة، وسبب هذا الهبوط هو وجود (المكثف) متسعة الربط (C1) التي تتناسب ممانعتها عكسيا مع التردد لهذا فعند دخول تردد قليل إلى المكبر تكون ممانعة المتسعة (C1) عالية عندئذ تقل الإشارة الداخلة إلى الترانزستور وبالتالي يقل التكبير، وعند الترددات العالية يحصل هبوط شديد في التكبير أيضا وسبب هذا الهبوط يعود إلى تأثير المتسعات الخيالية الطفيلية الداخلية للترانزستور Enter electrode Capacitors الذي يؤدي إلى عدم انتظام عمل المكبر، ويتم تحديد الاستجابة الترددية للمكبرات تبعا لترددات القطع.
والشكل السابق يوضح كيف يمكن التعبير عن عرض الحزمة (عرض النطاق الترددي) من رسم منحنى الاستجابة للمكبر بين ربح الفولتية والتردد او ربح القدرة والتردد وفي كلتا الحالتين تكون ترددات القطع هي (f1 وf2) وعرض الحزمة (width Band) .
BW = f2 - f1
عرض الحزمة أو عرض النطاق الترددي Band width
 |
| عرض الحزمة أو عرض النطاق الترددي Band width |
يسمى الفرق بين أعلى واقل تردد يكبر بواسطة دائرة التكبير بعرض الحزمة BW، ويحسب من منحنى الاستجابة على وفق الخطوات الآتية :
- استخراج القيمة الفعلية للتكبير والتي عن طريقها تتحدد ترددات القطع f1 وf2.
- رسم خط افقي من النقطة الفعالة مواز الى محور التردد فيقطع المنحنى في نقطتين .
- رسم خطين عموديين من نقطتي تقاطع المنحنى والخط الأفقي يقطعان محور التردد في النقطتين f1 وf2.
- حساب عرض الحزمة BW من طرح اقل تردد f1 من أعلى تردد f2 كالتالي⬅BW = f2 - f1.
مما سبق يتضح لنا أن المساحة المحصورة تحت منحنى الاستجابة تكون ثابتة، أي أن حاصل ضرب التكبير في عرض الحزمة يمثل كمية ثابتة، ان هذه الخاصية يمكن الإفادة منها في مكبرات الحزمة الضيقة، إذ أن الإشارة الداخلة لهذه المكبرات تكون ذات حزمة ضيقة لذا يمكن تصميم المكبر بحيث يستجيب حزمة ضيقة من الترددات تمثل حزمة ترددات الإشارة الداخلة فقط، وهذا يعني زيادة التكبير، والشكل السابق يوضح منحنى استجابة مكبر في حالتين عندما يعمل كمكبر حزمة عريضة، ونلاحظ أن التكبير فيه يكون قليلا وعند تقليل عرض الحزمة التي يستجيب لتكبيرها نلاحظ ان التكبير يزداد .
خصائص مكبر الحزمة الضيقة
 |
| خصائص مكبر الحزمة الضيقة |
- يتكون مكبر الحزمة الضيقة من ترانزستور تكبير مع دائرة رنين للحزمة الضيقة يتم وضع دائرة رنين التوازي بدلا من مقاومة الحمل ويكون هذا المكبر ذا قدرة قليلة، وبعض المكبرات التي تكون فيها الإشارة الداخلة ذات تردد واحد أو حزمة ضيقة.
- إن التكبير يعتمد على قيمة مقاومة حمل الدائرة، ولكون ممانعة حمل الدائرة المبينة في الشكل تنظم على التردد المراد تكبيره، أي أن قيم كل من سعة المتسعة ( C) ومعامل الحث الذاتي للملف (L) يتم اختيارهما بحيث أن تردد رنين الدائرة يساوي تردد الإشارة المراد تكبيرها.
- إن هذه الدائرة تكبر فقط التردد الذي يجعل دائرة الحمل في حالة رنين والترددات القريبة منه وذلك لان ممانعة دائرة رنين التوازي تكون عالية عند تردد الرنين والترددات القريبة منه فقط، فيكون بذلك تكبير المكبر عاليا عند هذه الترددات فقط ويكون منخفض عند الخرج.
- إن عملية التكبير في هذا النوع من المكبرات يكون عاليا جدا، لان حزمة الترددات المكبرة من الإشارة الداخلة تكون قليلة، وقد يتطلب الأمر في بعض الأحيان زيادة عرض حزمة الترددات التي يتم تكبير ها ويتم ذلك على حساب تقليل مقدار التكبير في المكبر إذ يتم توصيل مقاومة على التوازي مع دائرة الرنين فتعمل على تقليل الممانعة الكلية التي تمثل حمل الترانزستور وبالتالي تقليل التكبير وزيادة
- عرض الحزمة.
مميزات مكبر الحزمة الضيقة
- يمكن التحكم بربح الفولتية باختيار قيم العناصر الالكترونية المناسبة للمكبر.
- يمكن التحكم بتردد الإشارة عن طريق التحكم في قيم عناصر المرشح (والمرشح هو دائرة تحتوي على متسعة (C) وملف (L) يتم اختيارهما بحيث أن تردد رنين الدائرة يساوي تردد الإشارة المراد تكبير ها لذا فان هذه الحالة تكبر التردد الذي يجعل الدائرة في حالة الرنين ويكون التكبير عاليا وذلك لان حزمة الترددات من الإشارة الداخلة تكون قليلة.
المصدر
كتاب العلوم الصناعية المناهج العراقية