მავნე პროგრამა არის ინტრუზიული ან საშიში პროგრამები, რომლებიც...
მარტივი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი შეიძლება იყოს კარგი ინსტრუმენტი მოწყობილობების თვისებების შესასწავლად. სქემები და დიზაინი საკმაოდ მარტივია, შეგიძლიათ თავად გააკეთოთ მოწყობილობა და შეამოწმოთ მისი მოქმედება, გაზომოთ ყველა პარამეტრი. თანამედროვე საველე ეფექტის ტრანზისტორების წყალობით, შესაძლებელია მინიატურული მიკროფონის გამაძლიერებლის დამზადება ფაქტიურად სამი ელემენტისგან. და დააკავშირეთ იგი პერსონალურ კომპიუტერთან ხმის ჩაწერის პარამეტრების გასაუმჯობესებლად. თანამოსაუბრეები კი საუბრისას ბევრად უკეთ და ნათლად მოისმენენ თქვენს გამოსვლას.
სიხშირის მახასიათებლები
დაბალი (აუდიო) სიხშირის გამაძლიერებლები გვხვდება თითქმის ყველა საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში - სტერეო სისტემები, ტელევიზორები, რადიოები, მაგნიტოფონები და პერსონალური კომპიუტერებიც კი. მაგრამ ასევე არსებობს RF გამაძლიერებლები, რომლებიც დაფუძნებულია ტრანზისტორებზე, ნათურებსა და მიკროსქემებზე. მათ შორის განსხვავება ისაა, რომ ULF საშუალებას გაძლევთ გააძლიეროთ სიგნალი მხოლოდ აუდიო სიხშირეზე, რომელიც აღიქვამს ადამიანის ყურს. ტრანზისტორი აუდიო გამაძლიერებლები საშუალებას გაძლევთ რეპროდუციროთ სიგნალები სიხშირით 20 ჰც-დან 20000 ჰც-მდე.
შესაბამისად, უმარტივეს მოწყობილობასაც კი შეუძლია ამ დიაპაზონში სიგნალის გაძლიერება. და ამას აკეთებს რაც შეიძლება თანაბრად. მომატება პირდაპირ დამოკიდებულია შეყვანის სიგნალის სიხშირეზე. ამ რაოდენობების გრაფიკი თითქმის სწორი ხაზია. თუ დიაპაზონის გარეთ სიხშირის სიგნალი გამოიყენება გამაძლიერებლის შეყვანაზე, მოწყობილობის მუშაობის ხარისხი და ეფექტურობა სწრაფად შემცირდება. ULF კასკადები იკრიბება, როგორც წესი, ტრანზისტორების გამოყენებით, რომლებიც მუშაობენ დაბალი და საშუალო სიხშირის დიაპაზონში.
აუდიო გამაძლიერებლების მუშაობის კლასები
ყველა გამაძლიერებელი მოწყობილობა იყოფა რამდენიმე კლასად, რაც დამოკიდებულია კასკადში მიმდინარე დინების ხარისხზე მუშაობის პერიოდში:
- კლასი "A" - დენი მიედინება უწყვეტად გამაძლიერებლის ეტაპის მუშაობის მთელი პერიოდის განმავლობაში.
- სამუშაო კლასში "B" დენი მიედინება ნახევარი პერიოდის განმავლობაში.
- კლასი "AB" ნიშნავს, რომ დენი გადის გამაძლიერებლის საფეხურზე დროის 50-100%-ის ტოლი დროის განმავლობაში.
- "C" რეჟიმში, ელექტრული დენი მიედინება ოპერაციული დროის ნახევარზე ნაკლები.
- ULF რეჟიმი "D" საკმაოდ ცოტა ხნის წინ გამოიყენება სამოყვარულო რადიო პრაქტიკაში - 50 წელზე ცოტა მეტი. უმეტეს შემთხვევაში, ეს მოწყობილობები დანერგილია ციფრული ელემენტების საფუძველზე და აქვთ ძალიან მაღალი ეფექტურობა - 90% -ზე მეტი.
დამახინჯების არსებობა დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლების სხვადასხვა კლასებში
კლასის "A" ტრანზისტორი გამაძლიერებლის სამუშაო ფართობი ხასიათდება საკმაოდ მცირე არაწრფივი დამახინჯებით. თუ შემომავალი სიგნალი გამოყოფს უფრო მაღალი ძაბვის იმპულსებს, ეს იწვევს ტრანზისტორების გაჯერებას. გამომავალ სიგნალში, უფრო მაღალი სიგნალები იწყება თითოეული ჰარმონიის მახლობლად (10 ან 11-მდე). ამის გამო ჩნდება მეტალის ხმა, დამახასიათებელი მხოლოდ ტრანზისტორი გამაძლიერებლებისთვის.
თუ ელექტრომომარაგება არასტაბილურია, გამომავალი სიგნალი იქნება მოდელირებული ამპლიტუდაში ქსელის სიხშირის მახლობლად. ხმა უფრო მკაცრი გახდება სიხშირის პასუხის მარცხენა მხარეს. მაგრამ რაც უფრო უკეთესია გამაძლიერებლის კვების წყაროს სტაბილიზაცია, მით უფრო რთული ხდება მთელი მოწყობილობის დიზაინი. "A" კლასში მომუშავე ULF-ებს აქვთ შედარებით დაბალი ეფექტურობა - 20% -ზე ნაკლები. მიზეზი ის არის, რომ ტრანზისტორი მუდმივად ღიაა და მასში მუდმივად მიედინება დენი.
ეფექტურობის გასაზრდელად (თუმცა ოდნავ) შეგიძლიათ გამოიყენოთ ბიძგების სქემები. ერთი ნაკლი ის არის, რომ გამომავალი სიგნალის ნახევრად ტალღები ხდება ასიმეტრიული. თუ კლასი "A"-დან "AB"-ზე გადაიყვანთ, არაწრფივი დამახინჯებები გაიზრდება 3-4-ჯერ. მაგრამ მთელი მოწყობილობის სქემის ეფექტურობა მაინც გაიზრდება. ULF კლასები "AB" და "B" ახასიათებენ დამახინჯების ზრდას, როდესაც სიგნალის დონე შეყვანისას მცირდება. მაგრამ ხმის გაზრდის შემთხვევაშიც კი, ეს არ დაგეხმარებათ ნაკლოვანებების სრულად მოშორებაში.
მუშაობა შუალედურ კლასებში
თითოეულ კლასს აქვს რამდენიმე სახეობა. მაგალითად, არსებობს გამაძლიერებლების კლასი "A +". მასში შეყვანის ტრანზისტორები (დაბალი ძაბვა) მუშაობენ "A" რეჟიმში. მაგრამ მაღალი ძაბვის, რომლებიც დამონტაჟებულია გამომავალ ეტაპებზე, მუშაობს ან "B" ან "AB". ასეთი გამაძლიერებლები ბევრად უფრო ეკონომიურია, ვიდრე "A" კლასში მომუშავეები. შესამჩნევად ნაკლებია არაწრფივი დამახინჯებების რაოდენობა - არაუმეტეს 0,003%. უკეთესი შედეგების მიღწევა შესაძლებელია ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით. ამ ელემენტებზე დაფუძნებული გამაძლიერებლების მუშაობის პრინციპი ქვემოთ იქნება განხილული.
მაგრამ გამომავალ სიგნალში ჯერ კიდევ არის მაღალი ჰარმონიის დიდი რაოდენობა, რაც იწვევს ხმის დამახასიათებელ მეტალურს. ასევე არსებობს გამაძლიერებელი სქემები, რომლებიც მუშაობენ კლასში "AA". მათში არაწრფივი დამახინჯებები კიდევ უფრო ნაკლებია - 0,0005%-მდე. მაგრამ ტრანზისტორი გამაძლიერებლების მთავარი ნაკლი ჯერ კიდევ არსებობს - დამახასიათებელი მეტალის ხმა.
"ალტერნატიული" დიზაინი
ეს არ ნიშნავს, რომ ისინი ალტერნატიულია, მაგრამ ზოგიერთი სპეციალისტი, რომელიც ჩართულია გამაძლიერებლების დიზაინსა და აწყობაში მაღალი ხარისხის ხმის რეპროდუქციისთვის, სულ უფრო და უფრო ანიჭებს უპირატესობას მილების დიზაინს. მილის გამაძლიერებლებს აქვთ შემდეგი უპირატესობები:
- გამომავალი სიგნალის არაწრფივი დამახინჯების ძალიან დაბალი დონე.
- ნაკლებია უფრო მაღალი ჰარმონია, ვიდრე ტრანზისტორი დიზაინში.
მაგრამ არის ერთი უზარმაზარი მინუსი, რომელიც აჭარბებს ყველა უპირატესობას - თქვენ აუცილებლად უნდა დააინსტალიროთ მოწყობილობა კოორდინაციისთვის. ფაქტია, რომ მილის საფეხურს აქვს ძალიან მაღალი წინააღმდეგობა - რამდენიმე ათასი Ohms. მაგრამ დინამიკის გრაგნილის წინააღმდეგობა არის 8 ან 4 Ohms. მათი კოორდინაციისთვის საჭიროა ტრანსფორმატორის დაყენება.
რა თქმა უნდა, ეს არ არის ძალიან დიდი ნაკლი - არის ასევე ტრანზისტორი მოწყობილობები, რომლებიც იყენებენ ტრანსფორმატორებს გამომავალი ეტაპისა და დინამიკის სისტემის შესატყვისად. ზოგიერთი ექსპერტი ამტკიცებს, რომ ყველაზე ეფექტური წრე არის ჰიბრიდული - რომელიც იყენებს ერთჯერადი გამაძლიერებლებს, რომლებზეც უარყოფითი გამოხმაურება არ მოქმედებს. უფრო მეტიც, ყველა ეს კასკადი მუშაობს ULF კლასის "A" რეჟიმში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ტრანზისტორზე დენის გამაძლიერებელი გამოიყენება გამეორებად.
უფრო მეტიც, ასეთი მოწყობილობების ეფექტურობა საკმაოდ მაღალია - დაახლოებით 50%. მაგრამ თქვენ არ უნდა გაამახვილოთ ყურადღება მხოლოდ ეფექტურობისა და სიმძლავრის ინდიკატორებზე - ისინი არ მიუთითებენ გამაძლიერებლის მიერ ხმის რეპროდუქციის მაღალ ხარისხზე. ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია მახასიათებლების წრფივობა და მათი ხარისხი. ამიტომ, პირველ რიგში, მათ უნდა მიაქციოთ ყურადღება და არა ძალაუფლებას.
ტრანზისტორზე ერთბოლოიანი ULF წრე
უმარტივესი გამაძლიერებელი, რომელიც აშენებულია საერთო ემიტერის მიკროსქემის მიხედვით, მუშაობს კლასში "A". წრე იყენებს ნახევარგამტარულ ელემენტს n-p-n სტრუქტურით. კოლექტორის წრეში დამონტაჟებულია წინააღმდეგობა R3, რომელიც ზღუდავს დენის ნაკადს. კოლექტორის წრე უკავშირდება დადებით დენის მავთულს, ხოლო ემიტერის წრე დაკავშირებულია უარყოფით მავთულთან. თუ იყენებთ ნახევარგამტარულ ტრანზისტორებს p-n-p სტრუქტურით, წრე ზუსტად იგივე იქნება, თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ პოლარობა.
გამყოფი კონდენსატორის C1 გამოყენებით, შესაძლებელია ალტერნატიული შეყვანის სიგნალის გამოყოფა პირდაპირი დენის წყაროდან. ამ შემთხვევაში, კონდენსატორი არ არის დაბრკოლება ალტერნატიული დენის ნაკადისთვის ბაზა-ემიტერის ბილიკის გასწვრივ. ემიტერ-ბაზის შეერთების შიდა წინააღმდეგობა R1 და R2 რეზისტორებთან ერთად წარმოადგენს უმარტივეს მიწოდების ძაბვის გამყოფს. როგორც წესი, რეზისტორს R2 აქვს 1-1,5 kOhm წინააღმდეგობა - ყველაზე ტიპიური მნიშვნელობები ასეთი სქემებისთვის. ამ შემთხვევაში, მიწოდების ძაბვა იყოფა ზუსტად ნახევარზე. და თუ ჩართავთ წრეს 20 ვოლტის ძაბვით, ხედავთ, რომ დენის მომატების მნიშვნელობა h21 იქნება 150. უნდა აღინიშნოს, რომ ტრანზისტორებზე HF გამაძლიერებლები მზადდება მსგავსი სქემების მიხედვით, მხოლოდ ისინი მუშაობენ ცოტა განსხვავებულად.
ამ შემთხვევაში, ემიტერის ძაბვა არის 9 ვ, ხოლო წრედის "E-B" განყოფილებაში ვარდნა არის 0,7 ვ (რაც დამახასიათებელია სილიციუმის კრისტალებზე ტრანზისტორებისთვის). თუ გავითვალისწინებთ გერმანიუმის ტრანზისტორებზე დაფუძნებულ გამაძლიერებელს, მაშინ ამ შემთხვევაში ძაბვის ვარდნა "E-B" განყოფილებაში იქნება 0,3 ვ ტოლი. კოლექტორის წრეში დენი იქნება ემიტერში გადინების ტოლი. მისი გამოთვლა შეგიძლიათ ემიტერის ძაბვის გაყოფით წინააღმდეგობაზე R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA. საბაზისო დენის მნიშვნელობის გამოსათვლელად, თქვენ უნდა გაყოთ 9 mA მომატება h21 - 9 mA/150 = 60 μA. ULF დიზაინები ჩვეულებრივ იყენებენ ბიპოლარულ ტრანზისტორებს. მისი მუშაობის პრინციპი განსხვავდება საველე პრინციპებისგან.
რეზისტორი R1-ზე ახლა შეგიძლიათ გამოთვალოთ ვარდნის მნიშვნელობა - ეს არის განსხვავება ბაზისა და მიწოდების ძაბვებს შორის. ამ შემთხვევაში, საბაზისო ძაბვა შეიძლება მოიძებნოს ფორმულის გამოყენებით - ემიტერის მახასიათებლების ჯამი და "E-B" გადასვლა. როდესაც იკვებება 20 ვოლტის წყაროდან: 20 - 9.7 = 10.3. აქედან შეგიძლიათ გამოთვალოთ წინააღმდეგობის მნიშვნელობა R1 = 10.3 V/60 μA = 172 kOhm. წრე შეიცავს ტევადობას C2, რომელიც აუცილებელია წრედის განსახორციელებლად, რომლის მეშვეობითაც შეიძლება გაიაროს ემიტერის დენის ალტერნატიული კომპონენტი.
თუ არ დააინსტალირეთ კონდენსატორი C2, ცვლადი კომპონენტი ძალიან შეზღუდული იქნება. ამის გამო, ასეთ ტრანზისტორზე დაფუძნებულ აუდიო გამაძლიერებელს ექნება ძალიან დაბალი დენის მომატება h21. აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ იმ ფაქტს, რომ ზემოაღნიშნულ გამოთვლებში ბაზისა და კოლექტორის დენები თანაბარი იყო. უფრო მეტიც, ბაზის დენი მიიღეს როგორც ის, რომელიც მიედინება წრეში ემიტერიდან. ეს ხდება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მიკერძოებული ძაბვა გამოიყენება ტრანზისტორის საბაზისო გამომავალზე.
მაგრამ გასათვალისწინებელია, რომ კოლექტორის გაჟონვის დენი აბსოლუტურად ყოველთვის მიედინება ბაზის წრეში, მიუხედავად მიკერძოების არსებობისა. საერთო ემიტერების სქემებში, გაჟონვის დენი გაძლიერებულია მინიმუმ 150-ჯერ. მაგრამ, როგორც წესი, ეს მნიშვნელობა მხედველობაში მიიღება მხოლოდ გერმანიუმის ტრანზისტორებზე დაფუძნებული გამაძლიერებლების გაანგარიშებისას. სილიკონის გამოყენების შემთხვევაში, რომელშიც "K-B" მიკროსქემის დენი ძალიან მცირეა, ეს მნიშვნელობა უბრალოდ უგულებელყოფილია.
MOS ტრანზისტორებზე დაფუძნებული გამაძლიერებლები
დიაგრამაში ნაჩვენები ველის ეფექტის ტრანზისტორი გამაძლიერებელს ბევრი ანალოგი აქვს. ბიპოლარული ტრანზისტორების ჩათვლით. მაშასადამე, მსგავს მაგალითად შეგვიძლია განვიხილოთ აუდიო გამაძლიერებლის დიზაინი, რომელიც აწყობილია საერთო ემიტერის მქონე მიკროსქემის მიხედვით. ფოტოზე ნაჩვენებია წრე, რომელიც დამზადებულია საერთო წყაროს მიკროსქემის მიხედვით. R-C კავშირები იკრიბება შეყვანის და გამომავალი სქემებზე ისე, რომ მოწყობილობა მუშაობდეს კლასის "A" გამაძლიერებლის რეჟიმში.
სიგნალის წყაროდან ალტერნატიული დენი გამოყოფილია პირდაპირი მიწოდების ძაბვისგან C1 კონდენსატორით. საველე ეფექტის ტრანზისტორი გამაძლიერებელს აუცილებლად უნდა ჰქონდეს კარიბჭის პოტენციალი, რომელიც დაბალი იქნება, ვიდრე იგივე წყაროს მახასიათებელი. ნაჩვენები დიაგრამაზე, კარიბჭე უკავშირდება საერთო მავთულს რეზისტორი R1-ით. მისი წინააღმდეგობა ძალიან მაღალია - დიზაინში ჩვეულებრივ გამოიყენება 100-1000 kOhm რეზისტორები. ასეთი დიდი წინააღმდეგობა არჩეულია ისე, რომ შეყვანის სიგნალი არ არის შუნტირება.
ეს წინააღმდეგობა თითქმის არ იძლევა ელექტრო დენის გავლის საშუალებას, რის შედეგადაც კარიბჭის პოტენციალი (შესასვლელში სიგნალის არარსებობის შემთხვევაში) იგივეა, რაც მიწის. წყაროზე, პოტენციალი უფრო მაღალია, ვიდრე მიწაზე, მხოლოდ R2 წინააღმდეგობის ძაბვის ვარდნის გამო. აქედან ირკვევა, რომ კარიბჭეს წყაროზე ნაკლები პოტენციალი აქვს. და ეს არის ზუსტად ის, რაც საჭიროა ტრანზისტორის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ იმ ფაქტს, რომ ამ გამაძლიერებლის წრეში C2 და R3 აქვთ იგივე დანიშნულება, რაც ზემოთ განხილულ დიზაინში. და შეყვანის სიგნალი გადაინაცვლებს გამომავალ სიგნალთან შედარებით 180 გრადუსით.
ULF ტრანსფორმატორით გამოსასვლელში
თქვენ შეგიძლიათ გააკეთოთ ასეთი გამაძლიერებელი საკუთარი ხელით სახლის გამოყენებისთვის. იგი ხორციელდება სქემის მიხედვით, რომელიც მუშაობს "A" კლასში. დიზაინი იგივეა, რაც ზემოთ განხილული - საერთო ემიტერით. ერთი თვისება ის არის, რომ თქვენ უნდა გამოიყენოთ ტრანსფორმატორი შესატყვისად. ეს არის ასეთი ტრანზისტორზე დაფუძნებული აუდიო გამაძლიერებლის მინუსი.
ტრანზისტორის კოლექტორის წრე იტვირთება პირველადი გრაგნილით, რომელიც ავითარებს გამომავალ სიგნალს, რომელიც გადაიცემა მეორადი მეშვეობით დინამიკებზე. ძაბვის გამყოფი აწყობილია რეზისტორებზე R1 და R3, რაც საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ ტრანზისტორის სამუშაო წერტილი. ეს წრე აწვდის მიკერძოებულ ძაბვას ბაზას. ყველა სხვა კომპონენტს აქვს იგივე დანიშნულება, რაც ზემოთ განხილულ სქემებს.
Push-pull აუდიო გამაძლიერებელი
არ შეიძლება ითქვას, რომ ეს არის მარტივი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი, რადგან მისი მოქმედება ოდნავ უფრო რთულია, ვიდრე ადრე განხილული. Push-pull ULF-ებში შემავალი სიგნალი იყოფა ორ ნახევრად ტალღად, განსხვავებული ფაზაში. და თითოეული ეს ნახევრად ტალღა გაძლიერებულია საკუთარი კასკადით, რომელიც დამზადებულია ტრანზისტორზე. ყოველი ნახევარტალღის გაძლიერების შემდეგ, ორივე სიგნალი გაერთიანებულია და იგზავნება დინამიკებზე. ასეთმა რთულმა გარდაქმნებმა შეიძლება გამოიწვიოს სიგნალის დამახინჯება, რადგან ორი ტრანზისტორის დინამიური და სიხშირის თვისებები, თუნდაც ერთი და იგივე ტიპის, განსხვავებული იქნება.
შედეგად, ხმის ხარისხი გამაძლიერებლის გამომავალზე მნიშვნელოვნად მცირდება. როდესაც push-pull გამაძლიერებელი მუშაობს "A" კლასში, შეუძლებელია რთული სიგნალის მაღალი ხარისხის რეპროდუცირება. მიზეზი ის არის, რომ გაზრდილი დენი მუდმივად მიედინება გამაძლიერებლის მხრებში, ნახევრად ტალღები ასიმეტრიულია და ხდება ფაზის დამახინჯება. ხმა ნაკლებად გასაგები ხდება და როდესაც ცხელდება, სიგნალის დამახინჯება კიდევ უფრო იზრდება, განსაკუთრებით დაბალ და ულტრა დაბალ სიხშირეებზე.
ტრანსფორმატორის გარეშე ULF
ტრანსფორმატორის გამოყენებით დამზადებული ტრანზისტორზე დაფუძნებული ბასის გამაძლიერებელი, მიუხედავად იმისა, რომ დიზაინს შეიძლება ჰქონდეს მცირე ზომები, მაინც არასრულყოფილია. ტრანსფორმატორები ჯერ კიდევ მძიმე და მოცულობითია, ამიტომ ჯობია მათი მოშორება. გაცილებით ეფექტური გამოდის წრე, რომელიც დამზადებულია დამატებით ნახევარგამტარ ელემენტებზე სხვადასხვა ტიპის გამტარობით. თანამედროვე ULF-ების უმეტესობა დამზადებულია ზუსტად ასეთი სქემების მიხედვით და მუშაობს "B" კლასში.
დიზაინში გამოყენებული ორი მძლავრი ტრანზისტორი მუშაობს ემიტერის მიმდევარი სქემის მიხედვით (საერთო კოლექტორი). ამ შემთხვევაში, შეყვანის ძაბვა გადაეცემა გამოსავალს დანაკარგის ან მოგების გარეშე. თუ შეყვანისას არ არის სიგნალი, მაშინ ტრანზისტორები ჩართვის ზღვარზეა, მაგრამ მაინც გამორთულია. როდესაც შეყვანისას ჰარმონიული სიგნალი გამოიყენება, პირველი ტრანზისტორი იხსნება დადებითი ნახევრად ტალღით, ხოლო მეორე ამ დროს წყვეტის რეჟიმშია.
შესაბამისად, მხოლოდ დადებით ნახევრად ტალღებს შეუძლია გაიაროს დატვირთვა. მაგრამ უარყოფითი პირობა ხსნის მეორე ტრანზისტორს და მთლიანად გამორთავს პირველს. ამ შემთხვევაში დატვირთვაში მხოლოდ უარყოფითი ნახევრად ტალღები ჩნდება. შედეგად, სიმძლავრეში გაძლიერებული სიგნალი გამოჩნდება მოწყობილობის გამოსავალზე. ასეთი გამაძლიერებლის წრე ტრანზისტორების გამოყენებით საკმაოდ ეფექტურია და შეუძლია უზრუნველყოს სტაბილური მუშაობა და მაღალი ხარისხის ხმის რეპროდუქცია.
ULF წრე ერთ ტრანზისტორზე
ზემოთ აღწერილი ყველა მახასიათებლის შესწავლის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ მოაწყოთ გამაძლიერებელი საკუთარი ხელით მარტივი ელემენტის ბაზის გამოყენებით. ტრანზისტორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას შიდა KT315 ან მისი ნებისმიერი უცხოური ანალოგი - მაგალითად BC107. როგორც დატვირთვა, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ყურსასმენები წინააღმდეგობის 2000-3000 Ohms. მიკერძოებული ძაბვა უნდა იქნას გამოყენებული ტრანზისტორის ფუძეზე 1 MΩ რეზისტორების და 10 μF გამყოფი კონდენსატორის მეშვეობით. მიკროსქემის იკვებება შესაძლებელია 4,5-9 ვოლტის ძაბვის წყაროდან, დენი 0,3-0,5 ა.
თუ წინააღმდეგობა R1 არ არის დაკავშირებული, მაშინ არ იქნება დენი ბაზასა და კოლექტორში. მაგრამ როდესაც დაკავშირებულია, ძაბვა აღწევს 0.7 V დონეს და საშუალებას აძლევს დენს დაახლოებით 4 μA. ამ შემთხვევაში, დენის მომატება იქნება დაახლოებით 250. აქედან შეგიძლიათ გააკეთოთ გამაძლიერებლის მარტივი გაანგარიშება ტრანზისტორების გამოყენებით და გაარკვიოთ კოლექტორის დენი - გამოდის, რომ უდრის 1 mA-ს. ამ ტრანზისტორი გამაძლიერებლის მიკროსქემის აწყობის შემდეგ, შეგიძლიათ შეამოწმოთ იგი. შეაერთეთ დატვირთვა გამოსავალზე - ყურსასმენები.
შეეხეთ გამაძლიერებლის შეყვანას თითით - უნდა გამოჩნდეს დამახასიათებელი ხმაური. თუ ის იქ არ არის, მაშინ, სავარაუდოდ, სტრუქტურა არასწორად იყო აწყობილი. ორჯერ შეამოწმეთ ყველა კავშირი და ელემენტების რეიტინგი. დემონსტრირების უფრო მკაფიო რომ გახადოთ, დააკავშირეთ ხმის წყარო ULF შესასვლელთან - გამომავალი პლეერიდან ან ტელეფონიდან. მოუსმინეთ მუსიკას და შეაფასეთ ხმის ხარისხი.
დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლები (LF) გამოიყენება სუსტი სიგნალების გადასაყვანად, ძირითადად აუდიო დიაპაზონში, უფრო მძლავრ სიგნალებად, რომლებიც მისაღებია პირდაპირი აღქმისთვის ელექტროდინამიკური ან სხვა ხმის გამომცემლების საშუალებით.
გაითვალისწინეთ, რომ მაღალი სიხშირის გამაძლიერებლები 10 ... 100 MHz სიხშირემდე აგებულია მსგავსი სქემების მიხედვით, განსხვავება ყველაზე ხშირად მოდის იმით, რომ ასეთი გამაძლიერებლების ტევადობის მნიშვნელობები მცირდება იმდენჯერ, რამდენჯერაც მაღალი სიხშირის სიგნალის სიხშირე აღემატება დაბალი სიხშირის სიხშირეს.
მარტივი გამაძლიერებელი ერთი ტრანზისტორით
უმარტივესი ULF, რომელიც დამზადებულია საერთო ემიტერის მქონე მიკროსქემის მიხედვით, ნაჩვენებია ნახ. 1. სატელეფონო კაფსულა გამოიყენება ტვირთად. ამ გამაძლიერებლის მიწოდების დასაშვები ძაბვაა 3...12 ვ.
მიზანშეწონილია ექსპერიმენტულად განისაზღვროს მიკერძოებული რეზისტორის R1 (ათობით kOhms) მნიშვნელობა, რადგან მისი ოპტიმალური მნიშვნელობა დამოკიდებულია გამაძლიერებლის მიწოდების ძაბვაზე, ტელეფონის კაფსულის წინააღმდეგობასა და კონკრეტული ტრანზისტორის გადაცემის კოეფიციენტზე.
ბრინჯი. 1. მარტივი ULF-ის წრე ერთ ტრანზისტორზე + კონდენსატორსა და რეზისტორზე.
რეზისტორი R1-ის საწყისი მნიშვნელობის შესარჩევად, გასათვალისწინებელია, რომ მისი მნიშვნელობა უნდა იყოს დაახლოებით ასჯერ ან მეტჯერ მეტი, ვიდრე დატვირთვის წრეში შემავალი წინააღმდეგობა. მიკერძოებული რეზისტორის შესარჩევად რეკომენდებულია მუდმივი რეზისტორის დაკავშირება 20...30 kOhm წინააღმდეგობის და ცვლადი რეზისტორის 100...1000 kOhm წინააღმდეგობის სერიაში, რის შემდეგაც მცირე ამპლიტუდის აუდიოს გამოყენებით. სიგნალი გამაძლიერებლის შესასვლელში, მაგალითად, მაგნიტოფონიდან ან პლეერიდან, დაატრიალეთ ცვლადი რეზისტორის ღილაკი, რათა მიაღწიოთ სიგნალის საუკეთესო ხარისხს მის უმაღლეს ხმაზე.
გარდამავალი კონდენსატორის C1 ტევადობის მნიშვნელობა (ნახ. 1) შეიძლება მერყეობდეს 1-დან 100 μF-მდე: რაც უფრო დიდია ამ ტევადობის მნიშვნელობა, მით უფრო დაბალი სიხშირეების გაძლიერება შეუძლია ULF-ს. დაბალი სიხშირეების გაძლიერების ტექნიკის დასაუფლებლად რეკომენდებულია ექსპერიმენტების ჩატარება ელემენტების მნიშვნელობებისა და გამაძლიერებლების მუშაობის რეჟიმების არჩევით (ნახ. 1 - 4).
გაუმჯობესებული ერთი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი პარამეტრები
უფრო რთული და გაუმჯობესებული დიაგრამასთან შედარებით ნახ. 1 გამაძლიერებლის სქემები ნაჩვენებია ნახ. 2 და 3. დიაგრამაზე ნახ. 2, გამაძლიერებელი ეტაპი დამატებით შეიცავს სიხშირეზე დამოკიდებული უარყოფითი გამოხმაურების ჯაჭვს (რეზისტორი R2 და კონდენსატორი C2), რაც აუმჯობესებს სიგნალის ხარისხს.
ბრინჯი. 2. ერთტრანზისტორი ULF-ის დიაგრამა სიხშირეზე დამოკიდებული უარყოფითი უკუკავშირის ჯაჭვით.
ბრინჯი. 3. ერთტრანზისტორიანი გამაძლიერებელი გამყოფით ტრანზისტორის ფუძეზე მიკერძოებული ძაბვის მიწოდებისთვის.
ბრინჯი. 4. ერთტრანზისტორიანი გამაძლიერებელი ტრანზისტორი ბაზის ავტომატური მიკერძოების დაყენებით.
დიაგრამაში ნახ. 3, ტრანზისტორის ფუძის მიკერძოება უფრო "მკაცრად" არის დაყენებული გამყოფის გამოყენებით, რაც აუმჯობესებს გამაძლიერებლის მუშაობის ხარისხს, როდესაც იცვლება მისი სამუშაო პირობები. გამაძლიერებელ ტრანზისტორიზე დაფუძნებული "ავტომატური" მიკერძოების პარამეტრი გამოიყენება ნახ. 4.
ორსაფეხურიანი ტრანზისტორი გამაძლიერებელი
ორი მარტივი გამაძლიერებელი საფეხურის სერიულად შეერთებით (ნახ. 1), შეგიძლიათ მიიღოთ ორსაფეხურიანი ULF (ნახ. 5). ასეთი გამაძლიერებლის მომატება უდრის ცალკეული საფეხურების მომატების ფაქტორების ნამრავლს. თუმცა, ადვილი არ არის დიდი სტაბილური მოგების მიღება ეტაპების რაოდენობის შემდგომი ზრდით: გამაძლიერებელი, სავარაუდოდ, თვითაღგზნდება.
ბრინჯი. 5. მარტივი ორსაფეხურიანი დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლის წრე.
დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლების ახალი განვითარება, რომელთა მიკროსქემის დიაგრამები ხშირად არის წარმოდგენილი ჟურნალების გვერდებზე ბოლო წლებში, მიზნად ისახავს არაწრფივი დამახინჯების მინიმალური კოეფიციენტის მიღწევას, გამომავალი სიმძლავრის გაზრდას, გაძლიერებული სიხშირეების გამტარუნარიანობის გაფართოებას და ა.
ამავდროულად, სხვადასხვა მოწყობილობების დაყენების და ექსპერიმენტების ჩატარებისას ხშირად საჭიროა მარტივი ULF, რომლის აწყობა შესაძლებელია რამდენიმე წუთში. ასეთი გამაძლიერებელი უნდა შეიცავდეს მწირი ელემენტების მინიმალურ რაოდენობას და მოქმედებდეს მიწოდების ძაბვისა და დატვირთვის წინააღმდეგობის ცვლილებების ფართო სპექტრზე.
ULF წრე, რომელიც დაფუძნებულია საველე ეფექტზე და სილიკონის ტრანზისტორებზე
მარტივი დაბალი სიხშირის სიმძლავრის გამაძლიერებლის წრე ეტაპებს შორის პირდაპირი შეერთებით ნაჩვენებია ნახ. 6 [რლ 3/00-14]. გამაძლიერებლის შეყვანის წინაღობა განისაზღვრება პოტენციომეტრის R1 რეიტინგით და შეიძლება განსხვავდებოდეს ასობით ომიდან ათეულ მეგოჰმამდე. თქვენ შეგიძლიათ დააკავშიროთ დატვირთვა წინააღმდეგობის 2...4-დან 64 Ohms-მდე და უფრო მაღალი გამაძლიერებლის გამომავალთან.
მაღალი წინააღმდეგობის დატვირთვისთვის, KT315 ტრანზისტორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც VT2. გამაძლიერებელი მუშაობს მიწოდების ძაბვის დიაპაზონში 3-დან 15 ვ-მდე, თუმცა მისი მისაღები მოქმედება შენარჩუნებულია მაშინაც კი, როდესაც მიწოდების ძაბვა შემცირდება 0,6 ვ-მდე.
C1 კონდენსატორის ტევადობა შეიძლება შეირჩეს 1-დან 100 μF-მდე დიაპაზონში. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში (C1 = 100 μF), ULF-ს შეუძლია იმუშაოს სიხშირის დიაპაზონში 50 ჰც-დან 200 კჰც-მდე და უფრო მაღალი.
ბრინჯი. 6. მარტივი დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლის წრე ორი ტრანზისტორის გამოყენებით.
ULF შეყვანის სიგნალის ამპლიტუდა არ უნდა აღემატებოდეს 0,5...0,7 ვ. გამაძლიერებლის გამომავალი სიმძლავრე შეიძლება განსხვავდებოდეს ათობით მვტ-დან W-მდე ერთეულებამდე დატვირთვის წინააღმდეგობისა და მიწოდების ძაბვის სიდიდის მიხედვით.
გამაძლიერებლის დაყენება შედგება R2 და R3 რეზისტორების არჩევისგან. მათი დახმარებით ტრანზისტორი VT1 დრენაჟზე ძაბვა დაყენებულია დენის წყაროს ძაბვის 50...60%. ტრანზისტორი VT2 უნდა დამონტაჟდეს გამათბობელ ფირფიტაზე (რადიატორზე).
ტრეკი-კასკადური ULF პირდაპირი შეერთებით
ნახ. სურათი 7 გვიჩვენებს სხვა ერთი შეხედვით მარტივი ULF-ის დიაგრამას კასკადებს შორის პირდაპირი კავშირებით. ასეთი კავშირი აუმჯობესებს გამაძლიერებლის სიხშირის მახასიათებლებს დაბალი სიხშირის რეგიონში და მთლიანობაში წრე გამარტივებულია.
ბრინჯი. 7. სამსაფეხურიანი ულფ-ის სქემატური დიაგრამა საფეხურებს შორის პირდაპირი კავშირით.
ამავდროულად, გამაძლიერებლის რეგულირება გართულებულია იმით, რომ თითოეული გამაძლიერებლის წინააღმდეგობა ინდივიდუალურად უნდა შეირჩეს. რეზისტორების R2 და R3, R3 და R4, R4 და R BF დაახლოებით თანაფარდობა უნდა იყოს (30...50) 1-მდე. რეზისტორი R1 უნდა იყოს 0.1...2 kOhm. გამაძლიერებლის გაანგარიშება ნაჩვენებია ნახ. 7 შეიძლება მოიძებნოს ლიტერატურაში, მაგალითად, [R 9/70-60].
კასკადი ULF სქემები ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით
ნახ. 8 და 9 ნაჩვენებია კასკოდური ULF-ების სქემები ბიპოლარული ტრანზისტორების გამოყენებით. ასეთ გამაძლიერებლებს აქვთ საკმაოდ მაღალი მომატება Ku. გამაძლიერებელი ნახ. 8-ს აქვს Ku=5 სიხშირის დიაპაზონში 30 ჰც-დან 120 კჰც-მდე [MK 2/86-15]. ULF დიაგრამის მიხედვით ნახ. 9 1% -ზე ნაკლები ჰარმონიული კოეფიციენტით აქვს 100 მომატება [RL 3/99-10].
ბრინჯი. 8. კასკადი ULF ორ ტრანზისტორზე მომატებით = 5.
ბრინჯი. 9. კასკადი ULF ორ ტრანზისტორზე მომატებით = 100.
ეკონომიური ULF სამი ტრანზისტორით
პორტატული ელექტრონული აღჭურვილობისთვის მნიშვნელოვანი პარამეტრია ULF-ის ეფექტურობა. ასეთი ULF-ის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 10 [RL 3/00-14]. აქ გამოიყენება საველე ეფექტის ტრანზისტორი VT1 და ბიპოლარული ტრანზისტორი VT3 კასკადური კავშირი და ტრანზისტორი VT2 დაკავშირებულია ისე, რომ სტაბილიზებს VT1 და VT3 მოქმედების წერტილს.
შეყვანის ძაბვის მატებასთან ერთად, ეს ტრანზისტორი შუნტირებს VT3-ის ემიტერ-ბაზის შეერთებას და ამცირებს VT1 და VT3 ტრანზისტორებში გამავალი დენის მნიშვნელობას.
ბრინჯი. 10. მარტივი ეკონომიური დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლის წრე სამი ტრანზისტორით.
როგორც ზემოთ მოცემულ წრეში (იხ. სურ. 6), ამ ULF-ის შეყვანის წინააღმდეგობა შეიძლება დაყენდეს ათობით ომიდან ათეულ მეგოჰმამდე დიაპაზონში. სატელეფონო კაფსულა, მაგალითად, TK-67 ან TM-2V, გამოიყენებოდა როგორც დატვირთვა. სატელეფონო კაფსულა, რომელიც დაკავშირებულია შტეფსელთან, შეიძლება ერთდროულად ემსახურებოდეს როგორც დენის გადამრთველი წრედისთვის.
ULF მიწოდების ძაბვა მერყეობს 1,5-დან 15 ვ-მდე, თუმცა მოწყობილობის ფუნქციონირება შენარჩუნებულია მაშინაც კი, როდესაც მიწოდების ძაბვა მცირდება 0,6 ვ-მდე. მიწოდების ძაბვის დიაპაზონში 2... 15 ვ, გამაძლიერებლის მიერ მოხმარებული დენი არის აღწერილი გამონათქვამით:
1(μA) = 52 + 13*(უპიტი)*(უპიტი),
სადაც Upit არის მიწოდების ძაბვა ვოლტებში (V).
თუ თქვენ გამორთავთ ტრანზისტორ VT2-ს, მოწყობილობის მიერ მოხმარებული დენი იზრდება სიდიდის ბრძანებით.
ორსაფეხურიანი ULF საფეხურებს შორის პირდაპირი დაწყვილებით
ULF-ების მაგალითები პირდაპირი კავშირებით და მუშაობის რეჟიმის მინიმალური შერჩევით არის სქემები, რომლებიც ნაჩვენებია ნახ. 11 - 14. აქვთ მაღალი მომატება და კარგი სტაბილურობა.
ბრინჯი. 11. მარტივი ორეტაპიანი ULF მიკროფონისთვის (ხმაურის დაბალი დონე, მაღალი მომატება).
ბრინჯი. 12. ორსაფეხურიანი დაბალი სიხშირის გამაძლიერებელი KT315 ტრანზისტორების გამოყენებით.
ბრინჯი. 13. ორსაფეხურიანი დაბალი სიხშირის გამაძლიერებელი KT315 ტრანზისტორების გამოყენებით - ვარიანტი 2.
მიკროფონის გამაძლიერებელი (ნახ. 11) ხასიათდება თვითხმურის დაბალი დონით და მაღალი მომატებით [MK 5/83-XIV]. VM1 მიკროფონად გამოიყენებოდა ელექტროდინამიკური ტიპის მიკროფონი.
სატელეფონო კაფსულას ასევე შეუძლია იმოქმედოს როგორც მიკროფონი. ნახ. 11 - 13 ხორციელდება მეორე გამაძლიერებელი ეტაპის ემიტერის წინააღმდეგობის ძაბვის ვარდნის გამო.
ბრინჯი. 14. ორსაფეხურიანი ULF საველე ეფექტის ტრანზისტორით.
გამაძლიერებელი (სურ. 14), რომელსაც აქვს მაღალი შეყვანის წინააღმდეგობა (დაახლოებით 1 MOhm), დამზადებულია ველის ეფექტის მქონე ტრანზისტორი VT1 (წყაროს მიმდევარი) და ბიპოლარული ტრანზისტორი - VT2 (საერთო ერთით).
კასკადური დაბალი სიხშირის გამაძლიერებელი საველე ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით, რომელსაც ასევე აქვს მაღალი შეყვანის წინაღობა, ნაჩვენებია ნახ. 15.
ბრინჯი. 15. მარტივი ორსაფეხურიანი ULF-ის წრე ორი საველე ტრანზისტორის გამოყენებით.
ULF სქემები დაბალი Ohm დატვირთვით მუშაობისთვის
ტიპიური ULF-ები, რომლებიც შექმნილია დაბალი წინაღობის დატვირთვით მუშაობისთვის და აქვთ ათობით მვტ და მეტი გამომავალი სიმძლავრე, ნაჩვენებია ნახ. 16, 17.
ბრინჯი. 16. მარტივი ULF დაბალი წინააღმდეგობის დატვირთვით სამუშაოდ.
ელექტროდინამიკური თავი BA1 შეიძლება დაკავშირებული იყოს გამაძლიერებლის გამოსავალთან, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 16, ან დიაგონალზე ხიდამდე (ნახ. 17). თუ დენის წყარო დამზადებულია ორი სერიით დაკავშირებული ბატარეისგან (აკუმულატორებისგან), სქემის მიხედვით BA1 ხელმძღვანელის მარჯვენა გამოსავალი შეიძლება დაუკავშირდეს მათ შუა წერტილს პირდაპირ, SZ, C4 კონდენსატორების გარეშე.
ბრინჯი. 17. დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლის წრე ხიდის დიაგონალში დაბალი წინაღობის დატვირთვის ჩართვით.
თუ თქვენ გჭირდებათ წრე მარტივი მილის ULF-სთვის, მაშინ ასეთი გამაძლიერებელი შეიძლება შეიკრიბოთ თუნდაც ერთი მილის გამოყენებით, გადახედეთ ჩვენს ელექტრონიკის ვებსაიტს შესაბამის განყოფილებაში.
ლიტერატურა: შუსტოვ მ.ა. მიკროსქემის პრაქტიკული დიზაინი (წიგნი 1), 2003 წ.
შესწორებები პუბლიკაციაში:ნახ. 16 და 17, დიოდის D9-ის ნაცვლად, დამონტაჟებულია დიოდების ჯაჭვი.
კურსის პროექტი შეიცავს 37 ფურცელს, 23 ილუსტრაციას, 1 ცხრილს.
მიზანი: - სტუდენტების ცოდნის გაღრმავება საკურსო პროექტის თემასთან დაკავშირებულ კურსებზე;
ტექნიკურ ლიტერატურასთან დამოუკიდებელი მუშაობის უნარ-ჩვევების დანერგვა;
ისწავლეთ ელექტრონული სქემების შედგენა, გამოთვლა და ანალიზი;
ისწავლეთ ტექნიკური დოკუმენტაციის სწორად მომზადება.
კურსის პროექტი შეიცავს დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლების მოკლე აღწერას, მათ კლასიფიკაციას, გამოყენებას და ძირითად ტექნიკურ გადაწყვეტილებებს. ასევე შემუშავებულია გამაძლიერებლის სტრუქტურული და ელექტრული წრედის დიაგრამა და გაკეთდა მისი გამოთვლები.
გამაძლიერებელი, ტრანზისტორი, შეყვანის მახასიათებლები,
არაწრფივი დამახინჯება, გამომავალი კასკადი
1. შესავალი …………………………………………………………………….. 3
2. ძირითადი ნაწილი
2.1 ანალიტიკური მიმოხილვა……………………………5
2.2 გამაძლიერებლის ბლოკ-სქემის შედგენა ...... 9
2.3 ელექტრული წრედის შემუშავება
გამაძლიერებლის სქემები ………………………………………………….. 11
2.4 ელექტრული გაანგარიშება……………………………. ……… 14
2.5 დაპროექტებული გამაძლიერებლის ანალიზი…………. ……… 29
3. დასკვნა……………………………………………………… 30
4. ცნობართა სია………………………………………………….. 31
5. დანართი …………………………………………………….. 32
1. შესავალი
თანამედროვე ელექტრონული გამაძლიერებლების დამახასიათებელი მახასიათებელია სქემების განსაკუთრებული მრავალფეროვნება, რომლითაც შესაძლებელია მათი აშენება.
გამაძლიერებლები განსხვავდებიან გამაძლიერებელი სიგნალების ბუნებით: ჰარმონიული სიგნალების გამაძლიერებლები, იმპულსური გამაძლიერებლები და ა.შ. ისინი ასევე განსხვავდებიან დანიშნულებით, ეტაპების რაოდენობით, ელექტრომომარაგების ტიპით და სხვა მაჩვენებლებით.
თუმცა, ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კლასიფიკაციის კრიტერიუმია ელექტრული სიგნალების სიხშირის დიაპაზონი, რომლის ფარგლებშიც მოცემულ გამაძლიერებელს შეუძლია დამაკმაყოფილებლად იმუშაოს. ამ მახასიათებლიდან გამომდინარე, განასხვავებენ გამაძლიერებლების შემდეგი ძირითადი ტიპები:
დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლები შექმნილია უწყვეტი პერიოდული სიგნალების გასაძლიერებლად, რომელთა სიხშირის დიაპაზონი მერყეობს ათობით ჰერციდან ათეულ კილოჰერცამდე. ULF-ის დამახასიათებელი თვისება ის არის, რომ ზედა გაძლიერებული სიხშირის თანაფარდობა ქვედა სიხშირესთან არის დიდი და ჩვეულებრივ შეადგენს მინიმუმ რამდენიმე ათეულს.
DC გამაძლიერებლები - აძლიერებენ ელექტრულ სიგნალებს სიხშირის დიაპაზონში ნულიდან უმაღლეს სამუშაო სიხშირემდე. ისინი საშუალებას გაძლევთ გააძლიეროთ როგორც სიგნალის ცვლადი კომპონენტები, ასევე მისი მუდმივი კომპონენტი.
შერჩევითი გამაძლიერებლები - აძლიერებენ სიგნალებს ძალიან ვიწრო სიხშირის დიაპაზონში. მათ ახასიათებთ ზედა სიხშირის მცირე თანაფარდობა ქვედაზე. ეს გამაძლიერებლები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დაბალ, ასევე მაღალ სიხშირეებზე და მოქმედებენ როგორც ერთგვარი სიხშირის ფილტრები, რაც შესაძლებელს ხდის ელექტრული რხევების მოცემული სიხშირის დიაპაზონის იზოლირებას. ვიწრო სიხშირის დიაპაზონი ხშირ შემთხვევაში უზრუნველყოფილია დატვირთვის სახით ასეთი რხევადი მიკროსქემის გამაძლიერებლების გამოყენებით. ამასთან დაკავშირებით, სელექციურ გამაძლიერებლებს ხშირად უწოდებენ რეზონანსულ გამაძლიერებლებს.
ფართოზოლოვანი გამაძლიერებლები, რომლებიც აძლიერებენ ძალიან ფართო სიხშირის დიაპაზონს. ეს გამაძლიერებლები შექმნილია იმპულსური საკომუნიკაციო მოწყობილობებში, რადარებსა და ტელევიზიაში სიგნალების გასაძლიერებლად. ფართოზოლოვანი გამაძლიერებლებს ხშირად ვიდეო გამაძლიერებლებს უწოდებენ. მათი ძირითადი დანიშნულების გარდა, ეს გამაძლიერებლები გამოიყენება ავტომატიზაციასა და კომპიუტერულ მოწყობილობებში.
2.1 ანალიტიკური მიმოხილვა
თანამედროვე დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლები დამზადებულია ძირითადად ბიპოლარული და საველე ეფექტის ტრანზისტორების გამოყენებით დისკრეტული ან ინტეგრირებული დიზაინით, ხოლო მიკროდიზაინის გამაძლიერებლები განსხვავდებიან მათი დისკრეტული ანალოგებისგან ძირითადად დიზაინითა და ტექნიკური მახასიათებლებით.
დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლებში შემავალი სიგნალის წყარო შეიძლება შეიცავდეს მიკროფონს, პიკაპს ან წინა გამაძლიერებელს. შეყვანის სიგნალის წყაროების უმეტესობა ავითარებს ძალიან დაბალ ძაბვას. აზრი არ აქვს მის პირდაპირ მიწოდებას დენის გაძლიერების ეტაპზე, რადგან სუსტი კონტროლის ძაბვით შეუძლებელია გამომავალი დენის მნიშვნელოვანი ცვლილებების მიღება და, შესაბამისად, გამომავალი სიმძლავრე. აქედან გამომდინარე, გამაძლიერებლის ბლოკ-სქემა, გარდა გამომავალი ეტაპისა, რომელიც აწვდის საჭირო სიმძლავრეს, ასევე მოიცავს წინასწარ გამაძლიერებელ ეტაპებს.
ეს კასკადები ჩვეულებრივ კლასიფიცირდება ტრანზისტორის გამომავალი წრეში დატვირთვის წინააღმდეგობის ხასიათის მიხედვით. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება რეზისტენტული გამაძლიერებლის საფეხურები, რომელთა დატვირთვის წინააღმდეგობა არის რეზისტორი. ტრანსფორმატორი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტრანზისტორი დატვირთვა. ასეთ კასკადებს სატრანსფორმატორო კასკადებს უწოდებენ. თუმცა, ტრანსფორმატორის მაღალი ღირებულების, მნიშვნელოვანი ზომისა და წონის გამო, ასევე არათანაბარი ამპლიტუდა-სიხშირის მახასიათებლების გამო, ტრანსფორმატორის წინასწარ გამაძლიერებელი ეტაპები ძალიან იშვიათად გამოიყენება.
ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე დაფუძნებული წინასწარ გამაძლიერებელი საფეხურები ყველაზე ხშირად იყენებენ საერთო ემიტერის წრეს, რომელსაც აქვს მაღალი ძაბვა და სიმძლავრის მომატება, შედარებით მაღალი შეყვანის წინააღმდეგობა და საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ერთი საერთო ენერგიის წყარო ემიტერისა და კოლექტორის სქემებისთვის.
რეზისტენტული გამაძლიერებლის საფეხურის უმარტივესი წრე საერთო ემიტერით და ერთი წყაროს სიმძლავრით ნაჩვენებია ნახაზ 1-ში.
სურათი 1
ამ წრეს ეწოდება ფიქსირებული ბაზის დენის წრე. ფიქსირებული ბაზის დენის მიკერძოება ახასიათებს ნაწილების მინიმალურ რაოდენობას და დენის დაბალი მოხმარებას ელექტრომომარაგებიდან. გარდა ამისა, Rb რეზისტორის შედარებით დიდი წინააღმდეგობა პრაქტიკულად არ მოქმედებს კასკადის შეყვანის წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე. თუმცა, მიკერძოების ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მაშინ, როდესაც კასკადი მუშაობს ტრანზისტორის ტემპერატურის მცირე რყევებით. გარდა ამისა, b პარამეტრების დიდი გაფანტვა და არასტაბილურობა იმავე ტიპის ტრანზისტორებისთვისაც კი ხდის კასკადის მუშაობის რეჟიმს არასტაბილურს ტრანზისტორის შეცვლისას, ასევე დროთა განმავლობაში.
უფრო ეფექტურია წრე, რომელსაც აქვს ფიქსირებული მიკერძოებული ძაბვა ბაზაზე, ნაჩვენებია ნახ. 2-ში.
ამ წრეში რეზისტორები
და ელექტროენერგიის წყაროსთან პარალელურად დაკავშირებული E k წარმოადგენს ძაბვის გამყოფს. რეზისტორების მიერ წარმოქმნილ გამყოფს უნდა ჰქონდეს საკმარისად მაღალი წინააღმდეგობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში კასკადის შეყვანის წინააღმდეგობა მცირე იქნება.ტრანზისტორი გამაძლიერებელი სქემების აგებისას აუცილებელია ზომების მიღება მახასიათებლებზე სამუშაო წერტილის პოზიციის სტაბილიზაციისთვის. მთავარი დესტაბილიზაციის ფაქტორი არის ტემპერატურის გავლენა. არსებობს
ა.ბეპსკი
RM. HF-VHF. 1/2002 წ
ტრანზისტორი დენის გამაძლიერებლების დაპროექტებისას, რადიომოყვარულები ხშირად არ ასრულებენ მიკროსქემის სრულ გამოთვლას სირთულის და გამოთვლების დიდი მოცულობის გამო. რადიო საინჟინრო მოწყობილობების მოდელირების კომპიუტერული მეთოდები უდავოდ ხელს უწყობს დიზაინის პროცესს, მაგრამ ასეთი პროგრამების შეძენა და დაუფლება ასევე იწვევს გარკვეულ პრობლემებს, ამიტომ ზოგიერთი რადიომოყვარულისთვის გრაფიკული გაანგარიშების მეთოდები შეიძლება იყოს ყველაზე მისაღები და ხელმისაწვდომი, მაგალითად, აღწერილი მეთოდი.
დენის გამაძლიერებლების დიზაინის ერთ-ერთი მთავარი მიზანია მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრის მიღება. ამასთან, გამაძლიერებლის მიწოდების ძაბვის არჩევისას უნდა დაკმაყოფილდეს პირობა - გამომავალი ტრანზისტორის Uke max არ უნდა აღემატებოდეს 10%-ზე მეტით მისთვის მითითებულ მნიშვნელობას საცნობარო წიგნში. დიზაინის შექმნისას ასევე აუცილებელია გავითვალისწინოთ ტრანზისტორის Ik max და Pk max საცნობარო მნიშვნელობები და, გარდა ამისა, იცოდეთ კოეფიციენტის b მნიშვნელობა.
გამოყენებული აღნიშვნის მნიშვნელობა ილუსტრირებულია ნახ. 1-ში. ტრანზისტორის საცნობარო პარამეტრების გამოყენებით გრაფიკულ ქაღალდზე აგებულია კოორდინატთა სისტემა Uk, Ik და მასზე დახაზულია სწორი ხაზები Ik max, Uke max და მაქსიმალური სიმძლავრის მრუდი Pk max (ნახ. 2). ტრანზისტორის ოპერაციული წერტილი მდებარეობს Ik max და Uke max სწორი ხაზებით შეზღუდული არეალის შიგნით და ჰიპერბოლა Pk max.
ნახ.1
კასკადის გამომავალი სიმძლავრე უფრო დიდი იქნება, რაც უფრო ახლოს იქნება Pk max ჰიპერბოლასთან დატვირთვის სწორი ხაზი.
მაქსიმალური სიმძლავრე მიიღწევა, როდესაც ჰიპერბოლა ეხება სწორ ხაზს. მაქსიმალური გამომავალი ძაბვა უზრუნველყოფილია, თუ დატვირთვის ხაზი ტოვებს წერტილს Uke max. ორივე აღნიშნული პირობის ერთდროული შესრულებისთვის Uke max წერტილიდან გამომავალი სწორი ხაზი უნდა ეხებოდეს ჰიპერბოლას Pk max.
ზოგჯერ საჭირო ხდება დიდი დენის მიღება გამომავალი ტრანზისტორის მეშვეობით. ამ შემთხვევაში აუცილებელია დატვირთვის სწორი ხაზის დახაზვა Ik max ტანგენტის წერტილიდან ჰიპერბოლაზე Pk max. ტრანზისტორი იმუშავებს A კლასის რეჟიმში.
მოდით ავირჩიოთ MP ტრანზისტორის სამუშაო წერტილი ისე, რომ გამომავალი ძაბვა იყოს მაქსიმალური და სიმეტრიული. სამუშაო წერტილიდან ვხატავთ სწორ ხაზებს Uk და Ik ღერძების პარალელურად. Uk ღერძთან გადაკვეთის ადგილას ვიღებთ კასკადის მიწოდების ძაბვის მნიშვნელობას, ხოლო Ik ღერძთან გადაკვეთის ადგილას - ტრანზისტორი მდუმარე დენის (Iko) მნიშვნელობას. ამის შემდეგ, ტრანზისტორში კოეფიციენტის ცოდნით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ საბაზისო დენი Ibo შერჩეული სამუშაო წერტილისთვის. გარდა ამისა, შეგიძლიათ გამოთვალოთ სხვა კასკადის პარამეტრები, რომლებიც მნიშვნელოვანია დეველოპერისთვის. გასათვალისწინებელია, რომ რეზისტორ Re-ს წინააღმდეგობა უნდა იყოს არჩეული რაც შეიძლება დაბალი (უკიდურეს შემთხვევაში ნულის ტოლი).
დენის გამაძლიერებლების შემზღუდველი პარამეტრების გამოთვლის აღწერილი მეთოდის საილუსტრაციოდ, განიხილეთ 2N3632 ტრანზისტორზე გამომავალი ეტაპის შემუშავების ალგორითმი (დაახლოებითი ანალოგი - KT907).
ამ ტრანზისტორისთვის: Uke max = 40V; Pk max=23 W; Ik max=3 A; b=50...110 (გამოთვლებისთვის ვიღებთ b=100); ft=400 MHz.
გრაფიკულად ვიღებთ შემდეგ მონაცემებს: Up=16 V; იკო=1,36 ა; Uout=30 V: Iкm=2.8A.
განსაზღვრეთ ბაზის დენი:
დენი გამყოფის გავლით:
გამყოფი რეზისტორების წინააღმდეგობა.
ანალიტიკური მიმოხილვა
დაბალი სიხშირის გამაძლიერებლები დაფუძნებულია დისკრეტულ ან ინტეგრირებულ დიზაინში ორპოლარულ და საველე ეფექტის მქონე ტრანზისტორებზე ძალიან დაბალი ძაბვის განვითარება. აზრი არ აქვს მის პირდაპირ მიწოდებას დენის გაძლიერების ეტაპზე, რადგან სუსტი კონტროლის ძაბვით შეუძლებელია გამომავალი დენის მნიშვნელოვანი ცვლილებების მიღება და, შესაბამისად, გამომავალი სიმძლავრის მიღება. გამაძლიერებლის ბლოკ-სქემა, გარდა გამომავალი ეტაპისა, რომელიც აწვდის საჭირო სიმძლავრეს, ასევე მოიცავს წინასწარ გამაძლიერებელ ეტაპებს.
ეს კასკადები ჩვეულებრივ კლასიფიცირდება ტრანზისტორის გამომავალი წრეში დატვირთვის წინააღმდეგობის ხასიათის მიხედვით. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება რეზისტენტული გამაძლიერებლის საფეხურები, რომელთა დატვირთვის წინააღმდეგობა არის რეზისტორი. ტრანსფორმატორი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტრანზისტორი დატვირთვა. ასეთ კასკადებს სატრანსფორმატორო კასკადებს უწოდებენ.
ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე დაფუძნებული წინასწარ გამაძლიერებელი საფეხურები ყველაზე ხშირად იყენებენ საერთო ემიტერის წრეს, რომელსაც აქვს მაღალი ძაბვა და სიმძლავრის მომატება, შედარებით მაღალი შეყვანის წინააღმდეგობა და საშუალებას იძლევა გამოიყენოს ერთი საერთო ენერგიის წყარო ემიტერისა და კოლექტორის სქემებისთვის.
რეზისტენტული გამაძლიერებლის საფეხურის უმარტივესი წრე საერთო ემიტერით და ერთი წყაროს სიმძლავრით ნაჩვენებია სურათზე 1.
სურათი 1 - რეზისტენტული გამაძლიერებლის საფეხურის უმარტივესი წრე
ამ წრეს ეწოდება ფიქსირებული ბაზის დენის წრე. ფიქსირებული ბაზის დენის მიკერძოება ახასიათებს ნაწილების მინიმალურ რაოდენობას და დენის დაბალი მოხმარებას ელექტრომომარაგებიდან. გარდა ამისა, რეზისტორის შედარებით დიდი წინააღმდეგობა რბ პრაქტიკულად არ მოქმედებს კასკადის შეყვანის წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე. თუმცა, მიკერძოების ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მაშინ, როდესაც კასკადი მუშაობს ტრანზისტორის ტემპერატურის მცირე რყევებით. გარდა ამისა, არსებობს პარამეტრების დიდი გაფანტვა და არასტაბილურობაბ იმავე ტიპის ტრანზისტორებისთვისაც კი, ისინი კასკადის მუშაობის რეჟიმს არასტაბილურს ხდიან ტრანზისტორის შეცვლისას, ასევე დროთა განმავლობაში.
უფრო ეფექტური წრე არის ის, რომელსაც აქვს ფიქსირებული მიკერძოებული ძაბვა ბაზაზე, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 2.
სურათი 2 - წრე ძაბვის გამყოფით
ამ წრეში რეზისტორებიდა ჩართულია ელექტრომომარაგების პარალელურად Eრომ, რითაც იქმნება ძაბვის გამყოფი. რეზისტორებით წარმოქმნილი გამყოფიდა უნდა ჰქონდეს საკმარისად დიდი წინააღმდეგობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში კასკადის შეყვანის წინააღმდეგობა მცირე იქნება.
ტრანზისტორი გამაძლიერებელი სქემების აგებისას აუცილებელია ზომების მიღება მახასიათებლებზე სამუშაო წერტილის პოზიციის სტაბილიზაციისთვის. მიზეზი, თუ რატომ უნდა მივმართოთ ამ ზომებს, არის ტემპერატურის გავლენა. ტრანზისტორი კასკადების ოპერაციული რეჟიმების ეგრეთ წოდებული თერმული სტაბილიზაციის რამდენიმე ვარიანტი არსებობს. ყველაზე გავრცელებული ვარიანტები წარმოდგენილია სურათებში 3,4,5.
წრედში (იხ. სურათი 3), თერმისტორი წინააღმდეგობის უარყოფითი ტემპერატურული კოეფიციენტით არის დაკავშირებული საბაზისო წრედთან ისე, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ბაზაზე უარყოფითი ძაბვა მცირდება წინააღმდეგობის შემცირების გამო. თერმისტორი. ამ შემთხვევაში ხდება ბაზის დენის და, შესაბამისად, კოლექტორის დენის შემცირება.
სურათი 3 - წრე თერმისტორით
ნახევარგამტარული დიოდის გამოყენებით თერმული სტაბილიზაციის ერთ-ერთი შესაძლო სქემა ნაჩვენებია სურათზე 4.
სურათი 4 - თერმული სტაბილიზაციის წრე ნახევარგამტარული დიოდის გამოყენებით
ამ წრეში დიოდი დაკავშირებულია საპირისპირო მიმართულებით და დიოდის საპირისპირო დენის ტემპერატურული მახასიათებელი უნდა იყოს მსგავსი ტრანზისტორი კოლექტორის უკუ დენის ტემპერატურული მახასიათებლისა. ტრანზისტორის შეცვლისას სტაბილურობა უარესდება საპირისპირო კოლექტორის დენის სიდიდის ცვალებადობის გამო.
ყველაზე ფართოდ გამოყენებული სქემა არის რეჟიმის თერმული სტაბილიზაცია, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 5.
ნახაზი 5 - წრე ემიტერის სტაბილიზაციის სქემით ReSe
ამ წრეში, რეზისტორიდან აღებული ფიქსირებული წინ მიკერძოებული ძაბვის მიმართძაბვა, რომელიც ჩნდება რეზისტორ R-ზე, ჩართულიაუჰ როდესაც მასში გადის ემიტერის დენი. მოდით, მაგალითად, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, იზრდება კოლექტორის დენის მუდმივი კომპონენტი. კოლექტორის დენის ზრდა გამოიწვევს ემიტერის დენის ზრდას და ძაბვის ვარდნას რეზისტორ R-ზე.უჰ . შედეგად მცირდება ძაბვა ემიტერსა და ფუძეს შორის, რაც გამოიწვევს ბაზის დენის, შესაბამისად, კოლექტორის დენის შემცირებას. უმეტეს შემთხვევაში, რეზისტორი Rუჰ შუნტირებადი მაღალი სიმძლავრის კონდენსატორით. ეს კეთდება იმისათვის, რომ ამოიღონ ემიტერის დენის ალტერნატიული კომპონენტი რეზისტორ R-დანე.
3 სტრუქტურული დიაგრამის შედგენა
დაპროექტებული გამაძლიერებლისთვის მიზანშეწონილია გამოიყენოთ წრე, რომელიც მოიცავს ძაბვის გამყოფს და გამყოფი ტევადობის ელემენტებს (კონდენსატორები).
ძაბვის გამყოფი შექმნილია ბაზაზე ძაბვის მიკერძოებისთვის. გამყოფი შედგება წინააღმდეგობებისაგან Rb1და რ b2. წინააღმდეგობა რb1აკავშირებს მუდმივი ძაბვის წყაროს დადებითი კონტაქტი ეკ კოლექტორის წინააღმდეგობის R-ის პარალელურადმდე და რ b2ბაზის ტოტსა და მუდმივი ძაბვის წყაროს უარყოფით კონტაქტს შორის ეკ.
გამყოფი კონდენსატორები ემსახურება სიგნალის პირდაპირი დენის კომპონენტის გათიშვას (ანუ ამ ელემენტების ფუნქციაა არ დაუშვან პირდაპირი დენის გავლა). ისინი განლაგებულია გამაძლიერებლის საფეხურებს შორის, სიგნალის წყაროსა და საფეხურებს შორის, ასევე ბოლო გამაძლიერებლის საფეხურსა და დატვირთვას შორის (გაძლიერებული სიგნალის მომხმარებელი).
გარდა ამისა, კონდენსატორები გამოიყენება ემიტერის სტაბილიზაციის წრეში. დაკავშირებულია ემიტერის წინააღმდეგობის პარალელურად Re.
ისინი ემსახურებიან სიგნალის ცვლადი კომპონენტის ამოღებას ემიტერის წინააღმდეგობისგან.
ორსაფეხურიანი გამაძლიერებლის მუშაობის პრინციპი ნაჩვენებია სურათზე 6.
სურათი 6 - ორსაფეხურიანი გამაძლიერებლის ბლოკ-სქემა
სუსტი სიგნალი მიეწოდება სიგნალის წყაროდან გამაძლიერებლის პირველ საფეხურს, რომელსაც აძლიერებს ტრანზისტორი დენის წყაროდან მიღებული მუდმივი მიწოდების ძაბვის გამო. შემდეგ რამდენჯერმე გაძლიერებული სიგნალი აღწევს მეორე ეტაპის შეყვანას, სადაც
ასევე, მიწოდების ძაბვის მეშვეობით ხდება მისი გაძლიერება სასურველ სიგნალის დონეზე, რის შემდეგაც იგი გადაეცემა მომხმარებელს (ამ შემთხვევაში დატვირთვას).
ვარჯიში:
შექმენით დაბალი სიხშირის, საშუალო სიმძლავრის ძაბვის წინასწარ გამაძლიერებელი წრე მოცემული პარამეტრებით:
ძაბვის ამპლიტუდის მნიშვნელობა გამაძლიერებლის გამომავალზე Uout = 6 V;
წყაროს სიგნალის ამპლიტუდის მნიშვნელობა Uin = 0.15 V;
DC წყაროს ძაბვა კოლექტორის წრეშიეკ = 20 ვ;
წინააღმდეგობა გამაძლიერებლის დატვირთვის წრეში Rн = 3.3 kOhm;
გაძლიერებული სიხშირეების დიაპაზონი F n F in = 20 Hz - 20000 Hz;
სიხშირის დამახინჯების ფაქტორი M in = 1.18;
სიგნალის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა Ri = 130 Ohms.
მოდით განვსაზღვროთ კოლექტორ-ემიტერის მაქსიმალური ძაბვა Uke, რომელიც უნდა აკმაყოფილებდეს პირობას:
უკემა ≥ 1,2 × ეკ.
უკემა ≥ 1.2 ×20=24 ვ.
მიერ ტრანზისტორი შესაფერისია პირობებისთვის GT 404A (დანართი A)
h 21e = 30 ÷ 80
სურათი 7 - ტრანზისტორი გამაძლიერებლის საფეხურის დიაგრამა საერთო ემიტერით
4 ტრანზისტორი გამაძლიერებლის გაანგარიშება
4.1 პირველი კასკადი.
4.1.1 გამაძლიერებლის გაანგარიშება პირდაპირი დენისთვის
გამაძლიერებლის გამოთვლისას ვიყენებთ გამოთვლის გრაფიკულ-ანალიტიკურ მეთოდს.
პირველი: ჩვენ ვირჩევთ ტრანზისტორის სამუშაო წერტილს დენის ძაბვის მახასიათებლის შეყვანის ვოლტ-ამპერულ მახასიათებელზე (იხ. დანართი A). Ubep ტოტის წერტილიდან დახაზეთ პერპენდიკულარი, სანამ არ გადაიკვეთება შეყვანის მრუდის გრაფიკთან. ეს წერტილი არის ბაზის დასასვენებელი წერტილი. მისგან პერპენდიკულარის დაწევით Ib ღერძამდე, ვპოულობთ მუდმივ ბაზის დენს Ibp, mA
ძაბვის ღერძზე უბეზე ვადგენთ მინიმალურ უბესწთ და მაქსიმუმ უბემაქს ძაბვის მნიშვნელობები, ორივე მხრიდან Umin-ის ტოლი სეგმენტების გამოყოფა. მიღებული მნიშვნელობებიდან ვხატავთ პერპენდიკულარებს გრაფიკის მრუდთან კვეთაზე, ხოლო გრაფიკის გადაკვეთის წერტილებიდან ფუძის დენის ღერძამდე Ib.
გამომავალი მახასიათებლების ოჯახის გრაფიკზე, ჩვენ განვსაზღვრავთ მოქმედი წერტილის პოზიციას Ik ღერძზე Ikp წერტილიდან ჰორიზონტალური სწორი ხაზის დახატვით, სანამ ის არ გადაიკვეთება ფუძე დენების ოჯახიდან გარკვეულ ტოტთან (იხ. დანართი B). . ეს იქნება კოლექტორის წრედის დანარჩენი წერტილი P. მოდით ჩამოვწიოთ პერპენდიკულარული დაძაბულობის ღერძზე Ucap, სადაც მივიღებთ სამუშაო ძაბვის დასვენების წერტილს.
ავაშენოთ სტატიკური დატვირთვის ხაზი ორი წერტილის გამოყენებით, რომელთაგან ერთი არის P, ხოლო მეორე უკეს ღერძზე უდრის Ek-ს. დატვირთვის ხაზის აგების შემდეგ, როდესაც ის კვეთს კოლექტორის დენის ღერძს, შედეგი არის Isq წერტილი - ეს არის ფიქტიური წერტილი, რომელსაც აქვს დენის მნიშვნელობა, რომელიც მიედინება, თუ ტრანზისტორი (ჯუმპერი) მოკლედ შეერთებოდა. .
რეზისტორების წინააღმდეგობების გამოთვლა რ b1 და R b2 (Ohm) ძაბვის გამყოფი
ჩვენ ვირჩევთ გამყოფ დენს დიაპაზონში (8 ÷ 10) :
4.1.2 კასკადის დინამიური გამოთვლა.
მოდით გამოვთვალოთ ძაბვის მომატება ფორმულის გამოყენებით:
პირველი ნაბიჯი ამ ეტაპზე არის სიგნალის წყაროს ძაბვისა და მისი შიდა წინააღმდეგობის მიტანა პირველი ეტაპის „შეყვანამდე“, ე.ი. იპოვეთ ექვივალენტური ძაბვა და წინააღმდეგობა, რომელიც მოქმედებს პირველი ტრანზისტორის ბაზაზე. ამისათვის ჩვენ ვიპოვით R შეყვანის დენის ალტერნატიული კომპონენტის საბაზისო წრის პარალელური წინააღმდეგობის მნიშვნელობას. b ფორმულის მიხედვით:
Rb წინააღმდეგობის პარალელურად, შეერთდება ტრანზისტორის ალტერნატიული დენის (დინამიური) შეყვანის წინაღობა, რომელიც განისაზღვრება შეყვანის დენი-ძაბვის მახასიათებლით, როგორც შეყვანის ძაბვის ნამატების თანაფარდობა დენთან, ე.ი.
დინამიური შეყვანის დენები:
იმის გამო, რომ კოლექტორის წრეში წინააღმდეგობა შეიცვალა ალტერნატიული სიგნალის მიხედვით, აუცილებელია დინამიური დატვირთვის სწორი ხაზის ხელახლა გამოთვლა და აგება, რომელიც გაივლის გამომავალი მახასიათებლის ორ წერტილს (დანართი A).
რეალურად, დატვირთვის დინამიური დიაპაზონი, როგორც A დანართიდან ჩანს, იქნება საბაზისო დენის ორ შტოში Ibd. 1 და Ibd 2 1 და Ukd 2
7,5<40
მეორე კასკადი უნდა დაემატოს.
ამისათვის მოდით გამოვთვალოთ:
4.2. მეორე კასკადი
4.2.1 DC გამაძლიერებლის გაანგარიშება
მეორე ეტაპისთვის ჩვენ ვირჩევთ საშუალო სიმძლავრის ტრანზისტორს. GT 404V h შესაფერისია ყველა პარამეტრისთვის 21e = 30 ÷ 80.
იმიტომ რომ შეყვანის დენი-ძაბვის მახასიათებელი იგივეა GT 404A და GT 404V, მაშინ თავდაპირველი იქნება იგივე. ანალოგიურად ვაშენებთ გრაფიკს და ვიღებთ მნიშვნელობებს.
ჩვენ ასევე შევარჩევთ საოპერაციო წერტილს (იხ. დანართი D).
Resistance Re განკუთვნილია კასკადური მუშაობის რეჟიმის თერმული კომპენსაციისთვის და არჩეულია (0.1.-0.3)Rк დიაპაზონში.
უნდა შეირჩეს გამყოფი დენი საშუალო სიმძლავრის ტრანზისტორისთვის (2 ÷ 3) Ibp
გამოვთვალოთ რეზისტორების წინააღმდეგობა R b3 და R b4 , Ohm ძაბვის გამყოფი
4.2.2 კასკადის დინამიური გამოთვლა.
ვიპოვოთ შეყვანის დენის ალტერნატიული კომპონენტის საბაზისო წრის ეკვივალენტური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა R. b ფორმულის მიხედვით
ტრანზისტორის AC შეყვანის წინაღობა (დინამიური) არის:
Rin და Rb წინააღმდეგობების პარალელური კავშირი ტოლი იქნება:
მაშინ ეკვივალენტური ალტერნატიული სიგნალი ტრანზისტორის შესასვლელში იქნება ტოლი:
მოდით განვსაზღვროთ შეყვანის ძაბვის მინიმალური და მაქსიმალური დინამიური მნიშვნელობა ფორმულის გამოყენებით:
დინამიური შეყვანის დენები:
მოდით გამოვთვალოთ დატვირთვის წინააღმდეგობა, რომელიც გამოჩნდება გამონათქვამიდან:
ვინაიდან კოლექტორის წრეში წინააღმდეგობა შეიცვალა ალტერნატიული სიგნალის მიხედვით, აუცილებელია დინამიური დატვირთვის სწორი ხაზის ხელახალი გამოთვლა და აგება, რომელიც გაივლის გამომავალი მახასიათებლის ორ წერტილს (დანართი D).
პირველი წერტილი დარჩება, რაც შეეხება სტატიკურ რეჟიმს - წერტილი P. მეორე წერტილი (ფიქტიური) უნდა იყოს Ik ორდინატზე და გამოითვლება ფორმულით:
რეალურად, დატვირთვის დინამიური დიაპაზონი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 2.14, იქნება საბაზისო დენის ორ შტოში Ibd. 1 და Ibd 2 . ასევე შეიცვლება გამომავალი ძაბვის ცვლილებების დიაპაზონი და, დინამიური დატვირთვის ხაზის შესაბამისად, იქნება Ucd 1 და Ukd 2 . შემდეგ, კასკადის რეალური მოგება განისაზღვრება გამონათქვამიდან:
მოდით გამოვთვალოთ რეალური მოგება:
4.3 დაწყვილების კონდენსატორებისა და შუნტის კონდენსატორის სიმძლავრის გაანგარიშება
1 კასკადი:
მე-2 ეტაპი:
მეორე კასკადისთვის (იგივე ფორმულების გამოყენებით, როგორც პირველი კასკადისთვის):
5 დასკვნა
ამ საკურსო სამუშაოს შესრულებისას, გამაძლიერებელი შეიქმნა ტრანზისტორების GT404A და GT404B გამოყენებით (დაპროექტებული იყო გამაძლიერებლის წრეში 2 ეტაპი). მიღებულია გამაძლიერებლის სქემატური დიაგრამა. ძაბვის მომატების კოეფიციენტი არის 40, რაც აკმაყოფილებს მდგომარეობას.
ლიტერატურა
1 ბოჩაროვი ლ.ი., ჟებრიაკოვი ს.კ., კოლესნიკოვი ი.ფ. ელექტრონული მოწყობილობების გაანგარიშება ტრანზისტორების გამოყენებით. – მ.: ენერგია, 1978 წ.
2 ვინოგრადოვი იუ.ვ. ელექტრონული და ნახევარგამტარული ტექნოლოგიის საფუძვლები. – მ.: ენერგია, 1972 წ.
3 გერასიმოვი ვ.გ., კნიაზევი ო.მ. და სხვები სამრეწველო ელექტრონიკის საფუძვლები. – მ.: უმაღლესი სკოლა, 1986 წ.
4 კარპოვი V.I. ნახევარგამტარული კომპენსაციის ძაბვისა და დენის სტაბილიზატორები. – მ.: ენერგია, 1967 წ.
5 ციკინი გ.ს. გამაძლიერებელი მოწყობილობები. – მ.: კომუნიკაცია, 1971 წ.
6 მალინინი რ.მ. ტრანზისტორი სქემების სახელმძღვანელო. – მ.: ენერგია, 1974 წ.
7 ნაზაროვი ს.ვ. ტრანზისტორი ძაბვის სტაბილიზატორები. – მ.: ენერგია, 1980 წ.
8 ციკინა ლ.ვ. ელექტრონული გამაძლიერებლები. – მ.: რადიო და კომუნიკაციები, 1982 წ.
9 რუდენკო ვ.ს. კონვერტაციის ტექნოლოგიის საფუძვლები. – მ.: უმაღლესი სკოლა, 1980 წ.
10 გორიუნოვი ნ.ნ. ნახევარგამტარული ტრანზისტორები. დირექტორია - მ.: ენერგოატომიზდატი, 1983 წ
