Қолмен Қарапайым күшейткіш транзисторлар. схемасы: бір транзисторлар Күшейткіш

Күшейткіш транзисторлар, оның қазірдің өзінде ұзақ тарихына қарамастан, зерттеу сүйікті пәні, бастаған және почтенный сан еті болып табылады. Және бұл түсінікті. төмен (Sonic) жиілігі радиоқабылдағыштар мен күшейткіштер: Бұл ең бұқаралық әуесқой радио құрылғылардың ажырамас бөлігі болып табылады. Біз қарапайым күшейткішті салу қалай қарап төмен жиілікті транзисторлар.

күшейткіштің жиілік

кез келген радио немесе теледидар, әрбір музыкалық орталығы немесе күшейткіш Триодта аудио күшейткіштер (- LF төмен жиілікті) табуға болады. аудио транзисторлық күшейткіштер және басқа да түрлері арасындағы айырмашылық олардың жиіліктік сипаттамалары болып табылады.

Аудио күшейткіш транзисторлар 20 кГц 15 Гц-тен жиілік диапазонында тегіс АЧХ бар. Бұл шамамен тең, бұл ауқымында жиілігі, күшейткіш түрлендіреді (артады) барлық кіріс сигналдары дегенді білдіреді. қисық дыбыстық күшейткіштің үшін тамаша жиілік сипаттамасын көрсетеді - төмен көрсеткіш координаттары «Кіріс жиілігі күшейту күшейткішті Ku» көрсетеді.

Бұл қисық 20 кГц 15 Гц дерлік тегіс болып табылады. Бұл 15 Гц және 20 кГц аралығындағы жиіліктер бар дәл кіріс сигналдары болуы үшін қуатты қолдануға білдіреді. 20 кГц-тен жоғары және оның жұмысына 15 Гц тиімділігі мен сапасын төмен жиілігі кіріс сигналдары тез төмендету.

күшейткіштің түрі жиілігі тән оның тұйықталу электрондық компоненттері (Ère) анықталады, ең алдымен өздерін транзисторлар. әдетте 30 кГц ондаған және Гц жүздеген кіріс сигналдарды жалпы өткізу қабілеті деп аталатын орта және төмен жиілік транзисторлар жиналған Аудио күшейткіш транзисторлар.

жұмыс класс күшейткіш

ол транзисторлық күшейткіш кезеңде (күшейткіш) арқылы кезең ішінде ағымдағы ағынының сабақтастық дәрежесіне байланысты, белгілі болғандай сынып мынадай өз жұмысын ажырата: «А», «В», «AB», «С», «Д».

операция ағымдағы «А» класты 100% кіріс сигналы кезең ішінде каскады арқылы ағады. Бұл сыныпта каскадты жұмыс келесі сызбасын көрсетеді.

күшейткіш кезеңде жұмыс сыныпта «AB» ағымдағы ағындары 50% астам ӘЖ, бірақ кіріс кезең (қараңыз. төмендегі суретті) аз 100%.

каскадының сыныпта «B» ағымдағы ағындары, суретте көрсетілгендей, кіріс сигналы кезеңнің дәл 50% еке.

Және, ақырында, каскадтың сыныбында «С» ағымдағы кіріс сигналы кезеңнің кемінде 50% еке ағады.

LF күшейткіш транзисторлар: Аудиториялық жұмыстың негізгі бұрмалау

Транзисторлы күшейткіш жұмыс істейтін «А» класты саласындағы гармоникалық бұрмалау төмен деңгейі бар. сигнал кернеу импульстік шығарындыларын бар Бірақ, егер транзисторлар қанығуы жетекші, жоғары гармоника (11 минутқа дейін) әрбір «тұрақты» гармоникалық шығу айналасында пайда болады. Бұл аталатын транзисторлар құбылыс, немесе металл дыбыс тудырады.

Егер электр күшейткіштер LF транзисторлар реттелмейтін күші бар, олардың шығыс сигналдар тоқ жиілігі жақын амплитудасының модуляция. Бұл жиілік жауап сол жақ шетіне бойынша дыбыстың қаттылық әкеледі. кернеу күшейткіштің тұрақтандыру үшін түрлі әдістері жобалық неғұрлым күрделі етеді.

Типтік тиімділігі одноцокольные сыныбы күшейткіш, өйткені үнемі ашық транзисторлар және тұрақты ток компоненті үздіксіз ағынының 20% -дан аспайды. Сіз сынып А пуш-пулл күшейткішті орындай алады, тиімділігі біршама артады, бірақ жарты толқын сигналы көп теңгерімсіз болады. Гармоникалық төрт бөліктен класс жұмыс «AB» артады «А» класты жұмысының кезеңін аудару, бұл жағдайда оның схемасын тиімділігі артады, дегенмен.

күшейткіштер бірдей класс «AB» және «В» бұрмалау сигнал деңгейін төмендету ретінде арттыру. Еріксіз бұзбауға билік пен музыка динамикасын сезім аяқтау үшін күшейіп AMP келеді, бірақ жиі ол мүмкіндік бермейді.

Аралық Сыныптар жұмыс

жұмыс сыныпта «А» түрі бар - класс «А +». Осылайша, осы класс күшейткіштің төменвольтті кіріс транзисторлар «А» класты жұмыс істейді және олардың кіріс сигналдар Сынып «V» немесе «AB» белгілі бір деңгейде өту кезінде күшейткіштің жоғары вольтты демалыс транзисторлар асып отыр. сызықтық емес бұрмалану кем (0,003%), ал таза «А» класты қарағанда жақсы сияқты каскадтардың құны. Алайда, олар сондай-ақ байланысты шығыс сигналдың жоғары гармоника болуына «металл» дыбыс.

күшейткіштер басқа сыныпта - шамамен 0,0005%, бірақ жоғары гармоника, сондай-ақ бар - гармоникалық бұрмалау «AA» деңгейі тіпті төмен.

«А» класты транзисторлар күшейткішті оралу?

Бүгін, жоғары сапалы дыбыс ойнату адвокаттың саласындағы көптеген сарапшылар транзисторлар қарағанда анық төмен гармоникалық бұрмалау және гармониканың деңгейі шығыс сигнал олардың енгізілген, өйткені түтік күшейткіштер қайтару,. Алайда, бұл артықшылықтары үлкен дәрежеде жоғары төзімділігі түтік шығу сатысында және кедергісі төмен аудио үндеткіштер арасындағы сәйкес трансформатордың қажеттілігін есепке алынады. Төменде көрсетілгендей болады Алайда, қарапайым және электр транзисторлар, трансформаторлық қуаты бар жасалуы мүмкін.

Онда соңғы дыбыс сапасы тек бір-цикл кезеңдері қамтылған жоқ, барлық оның гибридті түтік-транзисторлық күшейткішті, қамтамасыз ете алады, бұл көрініс, сондай-ақ теріс кері байланыс және «А» класты жұмыс істейтін. Яғни, бір қайталағыш бір транзисторлар күшейткіштің болып табылады. тізбек (класс «А») өзінің ең жоғары қол жеткізуге тиімділігі 50% -дан астамы емес, болуы мүмкін. Бірақ электр де күшейткіш тиімділігі де дыбыс молайту сапасын индикативті болып табылады. Атап маңыздылығы тізбегінде ère сапасы мен сызықтық бекітіледі.

бір ұшты схемалар осындай перспективалық болғандықтан, біз олардың мүмкіндіктері төмен қарайды.

бір транзисторлар Бірыңғай ұшты күшейткіш

сынып үшін кіріс және шығыс сигналдары туралы ортақ эмиттер және RC-облигациялармен жасалған схемасы ол «А» төменде көрсетілген.

транзисторлар Q1 NPN құрылымын көрсетілген. -Vcc үшін - ағымдағы шектеу резистор R3 арқылы оның жинаушы оң терминал + Vcc, және эмитент қосылған. Қуат транзисторлық PnP құрылымы бірдей тізбек болады, бірақ электрмен жабдықтау терминалдары алмасты.

С1 - AC кіріс сигналы тұрақты кернеу Vcc жоларалық оған сәйкес конденсатор бұғаттау. Бұл жағдайда, С1 Junction арқылы айнымалы ток кіріс тогының өту кедергі келтірмейді «негізінде - Q1 транзисторлық сәуле.» Резисторлар R1 және R2 бірге өтпелі кедергісі «Е - B» бар қалыптастыру кернеу бөлгіш статикалық режимде транзисторлар Q1 операциялық нүктесін таңдау үшін Vcc. Vcc / 2 - бұл тізбек үшін типтік R2 = 1 кОм құны, және операциялық нүктесінің ұстанымы болып табылады. R3 резистора болып табылады және коллекторлық тізбек коллектор AC шығу кернеуі жасау үшін пайдаланылады.

R2 = 1 кОм, Vcc 20 V = Полагая, және ағымдағы күшейту коэффициенті H = 150. Кернеуді таңдау эмиттером бойынша = 9 V Ve, және тораптық «Е - B» кернеудің төмендеуі V болсын тең болжанады = 0,7 V. Бұл мән деп аталатын кремний транзисторлар сәйкес келеді. біз германий транзисторлар туралы күшейткішті саналады болса, ашық көшу «Е - B» деңгейінде кернеудің төмендеуі V болсын = 0,3 В тең болар еді

эмиттер ағымдағы ағымдағы коллектор шамамен тең

Яғни = 9 B / 1 K = 9 мА ≈ Ic.

Негізгі ағымдағы Ib = IC / сағ = 9 мА / 150 = 60 UA.

резистора R1 кернеудің төмендеуі

Vb = VCC - - (V болсын + Ve) = 20 V - V (R1) VCC = 9,7 V = 10,3 V,

R1 = V (R1) / IB = 10,3 V / 60 мА = 172 Ом.

C2 эмиттер (шын мәнінде коллектор ағымдағы) және айнымалы ток компонентін өтетін тізбек құру үшін қажет. егер ол жоқ болса жататын электр биполярлық транзисторлар төмен ағымдағы пайданы еді, сондықтан, содан кейін резистора R2 қатты, айнымалы ток компоненті шектелген.

базалық ағымдағы эмитент бастап оған құятын және ығысу базасына қолдану кезінде туындайды - Біздің есептеулер біз Ic = Ib сағ, ЖК деп ұқты. Алайда, әрқашан (ауыстыру қатысуымен, сондай-ақ онсыз) база арқылы және одан Icb0 коллектор ток ағып өтеді. Сондықтан, нақты жинаушы ағымдағы яғни, Ic = Ib H + Icb0 сағ MA бар тізбегінде ток ағып 150 рет күшейді. біз германий транзисторлар туралы күшейткішті саналады, онда бұл факт есептеулерде ескерілуі тиіс еді. германий транзисторлар бірнеше microamps айтарлықтай Icb0 тәртібі бар екенін факт. кремний, ол (бірнеше Na туралы) аз шамасы үш тапсырыстар, сондықтан олар әдетте есептеулерде ескерілмейді.

MOS-транзисторлар Бір ұшты күшейткіш

кез келген күшейткіш FET сияқты, схемасы бойынша күшейткіштер арасында өз әріптесін бар болып саналады биполярлық транзисторлар. Сондықтан, біз ортақ эмиттер алдыңғы аналогтық тізбектердің қарастыру. Ол «А» класты үшін кіріс және шығыс сигналдары туралы ортақ көзі және RC-облигациялар жасалған және төменде көрсетілген.

Онда C1 - AC кіріс сигналы тұрақты кернеу Vdd бөлініп беретін тосқауыл конденсатор. Белгілі болғандай, кез келген күшейткіш дала транзисторлар, олардың әлеуетті көздері төменде оның MIS транзисторлар қақпасы әлеуеті болуы тиіс. Бұл схема қақпа әдетте жоғары төзімділігі (1 Момға 100 кОм) бар, ол кіріс сигналына шунтталатын емес, резистора R1 жерге. R1 арқылы ағымдағы кіріс сигналы жер әлеуеті тең болған кезде дерлік өтеді, сондықтан қақпасы әлеуетті емес, болып табылады. салдарынан резистор R2 арқылы кернеу құлдырауына жер әлеуеті жоғарыда көзі әлеуетті. Осылайша, қақпа әлеуетті Q1 қалыпты жұмыс істеуі үшін қажетті көзі әлеуетін, төмен. C2 конденсатор және резистор R3 алдыңғы схема бірдей функцияны бар. жалпы көзі осы тізбектің бастап, содан кейін кіріс және шығыс сигналдар 180 ° ауысатын кезеңі болып табылады.

трансформатор шығара отырып Күшейткіш

төмендегі суретте көрсетілгендей үшінші қарапайым бір сатылы күшейткіш транзисторлар, сондай-ақ, «А» класты, бірақ ол сәйкес келетін трансформатор арқылы қосылған кедергісі төмен динамик жұмыс істеу үшін ортақ-эмитент арқылы теңшеледі.

трансформатор Т1 орамасының негізгі транзисторлар Q1 коллектор жүктеме болып табылады және тізбек сигнал әзірлейді. T1 сөйлеушілерге сигнал тасымалдайды, және (бірнеше Ом туралы) төмен қарсылық толық үйлестіру шығыс транзистор кедергісі спикері қамтамасыз етеді.

Vcc R1 резисторы және R3 жиналған кернеу бөлгіш жинаушы қуат көзі, транзисторлар Q1 (оның базасында ығысу кернеуі) операциялық нүктесінің таңдауын қамтамасыз етеді. күшейткіштің қалған элементтерін тағайындау алдыңғы схемалары бірдей.

итеру-тартқыш аудио күшейткіш

күшейткіш LF-тартыңыз итеріңіз екі транзисторлар кіріс секцияларға бөледі аудио сигнал өз транзисторлық сатысында арқылы жақсарады, олардың әрқайсысы екі противофазе жарты толқын арқылы жиілігін. Осындай жарты толқын күшейтуді орындағаннан кейін динамик жүйесіне беріледі ажырамас гармоникалық сигнал, біріктірілген. Мұндай төмен жиілікті сигнал түрлендіру (бөлшектемей және қайта біріктіру), әрине, байланысты екі транзисторлық тізбектерінің жиілігі және динамикалық қасиеттерін айырмасына онда қайтымсыз бұрмалау туғызады. Бұл бұрмалау күшейткішті шығуда дыбыс сапасын азаяды.

сыныпта жұмыс істейтін Push-пулл күшейткіш «А» ақ тұрақты ток мәні артып ретінде үздіксіз олардың иығына құяды, күрделі дыбыс сигналдарын жаңғыртуға емес. Бұл жарты толқын сигналдың тепе, фазалық бұрмалау және, сайып келгенде, дыбыс түсініктілік жоғалуына әкеледі. қыздыру арқылы, екі электр транзисторлар төмен бұрмалау және дыбысқа дейінгі жиілік сигнал екі есе артып отыр. Алайда, итеру-қызықтырушы тұйықталу басты артықшылығы оның қолайлы тиімділігі мен өсіп шығу қуаты болып табылады.

транзисторлар Push-тартыңыз күшейткіш қуат схемасы суретте көрсетілген.

Бұл күшейткіш «А» класты жұмыс істейді, бірақ пайдалануға болады және класс «AB», тіпті «В».

Transformerless қуатты күшейткіш транзисторлық

олардың миниатюризации прогресс қарамастан трансформаторлар, барлық сол, көлемді ауыр және қымбат ère болып табылады. Сондықтан, ол әр түрлі түрлері (NPN және PnP) екі қуатты толықтыратын транзисторлар оны орындау арқылы пуш-пулл тізбектің трансформатор жоюға жол табылды. Бұл принцип пайдаланып ең заманауи қуатты күшейткіштер және «В» классының жұмыс істеуге арналған. мұндай күшейткіштің диаграмма төменде көрсетілген.

оның транзисторлық ортақ-коллекторы (повторителем) ретінде ұйымдастырылған Екі. Сондықтан, тізбек күшейту жоқ шығу үшін кіріс кернеуін аударады. кіріс сигналы жоқ болса, екі транзисторлар туралы мемлекеттің шекарасында болып табылады, бірақ олар өшіріледі.

гармоникалық сигнал енгізіледі кезде, ол оң жарты толқын TR1 ашады, бірақ қырқу режимінде толық PnP TR2 транзисторлар қажет. Осылайша, тек оң жарты толқын жүктеме арқылы ағымдағы ағындарын күшейтіледі. теріс жарты толқын кіріс сигналы тек TR2 және TR1, теріс жарты толқын тогы жеткізілетін етіп жүктеме қуаты жабады ашылады. Нәтижесінде, жүк тиеу (ағымдағы күшейту байланысты) толық қуатын күшейту синусоидты сигнал босатылады.

бір транзисторлар Күшейткіш

Жоғарыда айтылғандарға меңгеру өз қолдарымен қарапайым күшейткіш транзисторлар жинап, ол қалай жұмыс істейді қарап.

2-3 Ом кедергісі бар құлақаспаптар, соның ішінде жүктеме транзисторлы BC107 түрі Т-ақ төмен қуат тізбек тамақтандыру үшін негізгі тізбек Т. енгізілген, базаға ығысу кернеуі 100 микрофарад жоғары қарсылық мәні Резистор R * 1 МОм, 10 микрофарад безотцепочный сыйымдылық электролитті конденсатор C қамтамасыз етеді батарея 4.5V / 0,3 AA болады

ағымдағы коллектор Резистор R * қосылмаған болса, ешқандай негіз ағымдағы Ib немесе Ic. Резистор қосылған болса, негізінде кернеу 0,7 В көтеріледі, және ол арқылы ағымдағы Ib = 4 мА ағады. транзисторлар 250 ағымдағы пайда деп тең Ic = 250Ib = 1 мА береді.

өз қолдарымен қарапайым күшейткіш транзисторлар тарту арқылы, біз оны қазір бастан болады. Сіздің Құлақаспап қосыңыз және тізбектің бабының 1 саусағыңызды қойыңыз. Сіз шу естисіз. Сіздің денесі 50 Гц жиілігінде радиациялық Тоқ жабдықтау қабылдайды. Сіз құлақаспаптар естіген шу, және бұл сәуле ғана энергетикалық транзисторлар болып табылады. АҚШ толығырақ осы процесті түсіндірейін. 50 Гц жиілігі айнымалы кернеу конденсатор С арқылы транзисторлар базасында қосылған базасында кернеу Резистор R *, және айнымалы ток кернеуінің түсетін, қазір DC ығысу кернеуінің (шамамен 0,7 В) сомасына тең болып табылады «саусақпен арқылы.» Нәтижесінде, жинаушы ағымдағы 50 Гц айнымалы ток компонент жиілігі алынған. Бұл айнымалы ток біз 50 Гц шығару дыбысын естіген алатын болады, бұл дегеніміз, сол жиілігі алға және артқа спикері диафрагманы жылжыту үшін пайдаланылады.

50 Гц шуды Play өте қызықты болып табылады, сондықтан ұпай 1 және 2-, төмен жиілікті сигнал көзі (CD-ойнатқыш немесе микрофон) және жақсартылған естуге сөйлеу немесе музыка қосуға болады.