Yarı iletken elemanlardaki yükseltme aşamalarını hesaplarken, çok fazla teori bilmeniz gerekir. Ancak en basit ULF'yi yapmak istiyorsanız, akım ve kazanç için transistörleri seçmeniz yeterlidir. Ana şey bu, amplifikatörün hangi modda çalışması gerektiğine hala karar vermeniz gerekiyor. Nerede kullanmayı planladığınıza bağlı. Sonuçta, yalnızca sesi değil, akımı da yükseltebilirsiniz - herhangi bir cihazı kontrol etme dürtüsü.
Amplifikatör türleri
Transistörlerdeki yükseltme aşamalarının tasarımları uygulandığında, birkaç önemli konunun ele alınması gerekir. Cihazın hangi modlarda çalışacağına hemen karar verin:
- A lineer bir amplifikatördür, çalışma sırasında herhangi bir zamanda çıkışta akım vardır.
- V - akım yalnızca ilk yarı döngü sırasında akar.
- C - yüksek verimlilikle doğrusal olmayan bozulmalar daha güçlü hale gelir.
- D ve F - "anahtar" modunda amplifikatörlerin çalışma modları(anahtar).
Ortak transistör yükseltici devreleri:
- Temel devrede sabit bir akımla.
- Bazdaki voltajı sabitleyerek.
- Kollektör devresinin stabilizasyonu.
- Yayıcı devre stabilizasyonu.
- ULF diferansiyel tipi.
- Push-pull bas amplifikatörler.
Tüm bu şemaların çalışma prensibini anlamak için en azından özelliklerini kısaca gözden geçirmeniz gerekir.
Ana devredeki akımı sabitleme
Bu, pratikte kullanılabilecek en basit yükseltme aşaması devresidir. Bu nedenle, acemi radyo amatörleri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır - tasarımı tekrarlamak zor olmayacaktır. Transistörün taban ve kollektör devreleri aynı kaynaktan beslenir, bu da tasarımın bir avantajıdır.
Ancak dezavantajları da vardır - bu, ULF'nin doğrusal olmayan ve doğrusal parametrelerinin şunlara güçlü bir bağımlılığıdır:
- Güç kaynağı.
- Yarı iletken eleman parametrelerinin dağılım dereceleri.
- Sıcaklıklar - yükseltme aşaması hesaplanırken bu parametre dikkate alınmalıdır.
Oldukça eksikler var, modern teknolojide bu tür cihazların kullanımına izin vermiyorlar.
Baz voltajı stabilizasyonu
A modunda, bipolar transistörlerdeki yükseltme aşamaları çalışabilir. Ancak voltajı tabana sabitlerseniz, saha çalışanlarını bile kullanabilirsiniz. Sadece bu, tabanın değil, kapının voltajını sabitleyecektir (bu tür transistörler için pinlerin adları farklıdır). diyagramda bunun yerinebipolar eleman kurulu alana, hiçbir şeyin yeniden yapılması gerekmeyecek. Sadece dirençlerin direncini seçmeniz gerekiyor.
Bu tür kaskadlar kararlılık açısından farklılık göstermez, ana parametreleri çalışma sırasında ve çok güçlü bir şekilde ihlal edilir. Son derece zayıf parametreler nedeniyle, böyle bir şema kullanılmaz, bunun yerine pratikte kollektör veya emitör devrelerinin stabilizasyonuna sahip tasarımları kullanmak daha iyidir.
Kollektör devresinin stabilizasyonu
Kollektör devresinin stabilizasyonu ile bipolar transistörlerde yükseltme aşamalarının devrelerini kullanırken, çıkışında besleme voltajının yaklaşık yarısını tuttuğu ortaya çıkıyor. Ayrıca, bu nispeten geniş bir besleme voltajı aralığında gerçekleşir. Bu, olumsuz geri bildirim olması nedeniyle yapılır.
Bu tür kaskadlar, yüksek frekanslı amplifikatörlerde yaygın olarak kullanılır - UFC, IF, arabellek cihazları, sentezleyiciler. Bu tür devreler, heterodin radyo alıcılarında, vericilerde (cep telefonları dahil) kullanılır. Bu tür planların kapsamı çok geniştir. Tabii ki, mobil cihazlarda devre bir transistörde değil, kompozit bir elemanda uygulanır - küçük bir silikon kristali büyük bir devrenin yerini alır.
Yayıcı stabilizasyonu
Bu devreler, açık avantajları olduğu için sıklıkla bulunabilir - özelliklerin yüksek kararlılığı (yukarıda açıklananların tümüne kıyasla). Bunun nedeni, akım (DC) geri beslemesinin çok büyük derinliğidir.
GüçlendirmeVerici devrenin stabilizasyonu ile yapılan bipolar transistörler üzerindeki kaskadlar, cihazların parametrelerini artırmak için radyo alıcılarında, vericilerde, mikro devrelerde kullanılır.
Diferansiyel amplifikasyon cihazları
Diferansiyel yükseltme aşaması oldukça sık kullanılır, bu tür cihazlar parazite karşı çok yüksek derecede bağışıklığa sahiptir. Bu tür cihazlara güç sağlamak için düşük voltajlı kaynakları kullanabilirsiniz - bu, boyutu küçültmenize olanak tanır. İki yarı iletken elemanın emitörlerini aynı dirence bağlayarak bir dif-amplifikatörü elde edilir. "Klasik" diferansiyel amplifikatör devresi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Bu tür kaskadlar çok sık entegre devrelerde, işlemsel yükselteçlerde, yükselteçlerde, FM alıcılarında, cep telefonu radyo yollarında, frekans karıştırıcılarında kullanılır.
Push-pull amplifikatörler
Push-pull amplifikatörler hemen hemen her modda çalışabilir, ancak en sık B kullanılır. Nedeni, bu aşamaların yalnızca cihazların çıkışlarına kurulması ve orada sağlamak için verimliliği artırmak için gerekli olmasıdır. yüksek düzeyde verimlilik. Hem aynı iletkenliğe sahip yarı iletken transistörler hem de farklı olanlarla bir itme-çekme amplifikatör devresi uygulamak mümkündür. Push-pull transistör amplifikatörünün "klasik" devresi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.
Güçlendirme aşamasının çalışma modundan bağımsız olarak, önemli ölçüdegiriş sinyalindeki çift harmoniklerin sayısı. Bu, böyle bir planın yaygın olarak kullanılmasının ana nedenidir. Push-pull amplifikatörler genellikle CMOS ve diğer dijital bileşenlerde kullanılır.
Ortak bir temele sahip plan
Bu transistör anahtarlama devresi nispeten yaygındır, dört terminalli bir devredir - iki giriş ve aynı sayıda çıkış. Ayrıca, bir giriş aynı zamanda bir çıkıştır, transistörün “temel” terminaline bağlanır. Sinyal kaynağından bir çıkış ve buna bir yük (örneğin bir hoparlör) bağlanır.
Ortak bir tabana sahip bir kademeli güç sağlamak için şunları kullanabilirsiniz:
- Temel akımı sabitleme şeması.
- Temel voltaj stabilizasyonu.
- Toplayıcı stabilizasyonu.
- Yayıcı stabilizasyonu.
Ortak bir tabana sahip devrelerin bir özelliği, giriş direncinin çok düşük bir değeridir. Yarı iletken elemanın emitör bağlantısının direncine eşittir.
Ortak kollektör devresi
Bu tür yapılar da oldukça sık kullanılır, bu, iki girişi ve aynı sayıda çıkışı olan dört terminalli bir ağdır. Ortak baz amplifikatör devresi ile birçok benzerlik vardır. Sadece bu durumda kollektör, sinyal kaynağı ve yük için ortak bir bağlantı noktasıdır. Böyle bir devrenin avantajları arasında, yüksek giriş direnci ayırt edilebilir. Bu nedenle, genellikle bas amplifikatörlerde kullanılır.
Transistöre güç sağlamak için gereklidirmevcut stabilizasyonu kullanın. Verici ve kollektör stabilizasyonu bunun için idealdir. Unutulmamalıdır ki böyle bir devre gelen sinyali tersine çeviremez, voltajı yükseltmez, bu nedenle "emitter follower" olarak adlandırılır. Bu tür devreler çok yüksek bir parametre kararlılığına sahiptir, DC geri besleme (geri besleme) derinliği neredeyse %100'dür.
Ortak emitör
Ortak bir emitöre sahip amplifikatör aşamaları çok yüksek kazanç sağlar. Modern teknolojide kullanılan yüksek frekanslı amplifikatörlerin inşa edildiği bu tür devre çözümlerinin kullanımı ile - GSM, GPS sistemleri, kablosuz Wi-Fi ağlarında. Bir dört kutuplu (kaskad) iki girişe ve aynı sayıda çıkışa sahiptir. Ayrıca emitör, yükün bir çıkışına ve sinyal kaynağına aynı anda bağlanır. Ortak bir yayıcı ile kaskadlara güç sağlamak için bipolar kaynakların kullanılması arzu edilir. Ancak bu mümkün değilse, tek kutuplu kaynakların kullanımına izin verilir, yalnızca yüksek güç elde edilmesi olası değildir.
