Amplificatore selettivo a frequenza di accordo variabile

Esercitazione di
Elettronica per le Telecomunicazioni
Prof. C. Abbate, Prof. G. Busatto - A.A. 2013/2014
Amplificatore selettivo a frequenza di accordo variabile
In questa esercitazione si studierà un amplificatore selettivo con frequenza di accordo controllata
in tensione, da utilizzare come base per realizzare l’oscillatore locale di un ricevitore FM
supereterodina.
1. Amplificatore selettivo
a. Con l’aiuto del tool Schematics di PSPICE
disegnare il circuito di Fig. 1 che
rappresenta un amplificatore selettivo. Esso
impiega come filtro di uscita un
trasformatore con ingresso risonante. Il
valore
dell’induttanza
primaria
del
trasformatore è pari a 100nH, mentre quella
secondaria pari a 10nH. Determinare i due
valori della capacità Cr per assicurare la
risonanza sui valori estremi dell’oscillatore
locale (88+10,7=98.7 MHz e 118.7 MHz). La
resistenza Ro rappresenta il carico del
circuito. La stessa, rispecchiata sul primario
del trasformatore, determina il Q del circuito
Fig. 1 – Amplificatore selettivo
risonante. Annotare i valori di Cr determinati.
b. Mediante un’analisi AC verificare che
l’amplificatore sia accordato alle frequenze
di interesse. Determinare il fattore di qualità
Fig. 1 – Amplificatore selettivo
Q dell’amplificatore ed il guadagno A
dell’amplificatore selettivo alla frequenza di
risonanza. Verificare che esso sia gm·r0//Ro’.
c. Rendere
la
frequenza
di
accordo
dell’amplificatore selettivo realizzato nel
punto precedente variabile mediante una
tensione di controllo VContr come indicato in
Fig. 2. Oltre alle capacità C1 e C2 che
Fig. 2 – Amplificatore selettivo con frequenza
rappresentano il carico capacitivo del filtro
di accordo variabile
risonante è stato inserito un diodo Varicap
(D6), disaccoppiato in DC mediante la
capacità C3 e controllato dalla tensione di
controllo Vcontr, attraverso la resistenza R3.
Si evince che la capacità verso massa, in
complesso è data dalla somma della C2 e
Fig. 2- Oscillatore di Colpitts a frequenza variabile
della capacità del diodo Varicap, essendo
C3 di valore elevato. La caratteristica
tensione-capacità del diodo varicap BB204 è
riportata nella Fig. 3. Per 1V  Vcontr  10V
la capacità del varicap varia da 52pF a
23pF. Determinare il valore delle capacità
Fig. 2 Caratteristica C-V del varicap BB204
C1 e C2 in modo da garantire le frequenze
minima e massima di accordo del filtro per le tensioni estreme di controllo. Tali frequenze,
nella prossima esercitazione, diventeranno di oscillazione del VCO.
d. Mediante un’analisi AC verificare che l’amplificatore sia accordato alle frequenze di interesse
per VContr= 1V e per VContr=10V. Determinare il fattore di qualità Q dell’amplificatore ed il
guadagno A dell’amplificatore selettivo alle frequenze di risonanza.