Κατά τον υπολογισμό των σταδίων ενίσχυσης σε στοιχεία ημιαγωγών, πρέπει να γνωρίζετε πολλή θεωρία. Αλλά αν θέλετε να φτιάξετε το πιο απλό ULF, τότε αρκεί να επιλέξετε τρανζίστορ για ρεύμα και κέρδος. Αυτό είναι το κύριο πράγμα, πρέπει ακόμα να αποφασίσετε σε ποια λειτουργία πρέπει να λειτουργεί ο ενισχυτής. Εξαρτάται από το πού σκοπεύετε να το χρησιμοποιήσετε. Μετά από όλα, μπορείτε να ενισχύσετε όχι μόνο τον ήχο, αλλά και το ρεύμα - μια ώθηση για τον έλεγχο οποιασδήποτε συσκευής.
Τύποι ενισχυτών
Όταν υλοποιούνται οι σχεδιασμοί των σταδίων ενίσχυσης σε τρανζίστορ, πρέπει να αντιμετωπιστούν αρκετά σημαντικά ζητήματα. Αποφασίστε αμέσως σε ποια από τις λειτουργίες θα λειτουργεί η συσκευή:
Το
Κοινά κυκλώματα ενισχυτή τρανζίστορ:
- Με σταθερό ρεύμα στο κύκλωμα βάσης.
- Με σταθεροποίηση της τάσης στη βάση.
- Σταθεροποίηση του κυκλώματος συλλέκτη.
- Σταθεροποίηση κυκλώματος εκπομπού.
- Τύπος διαφορικού ULF.
- Ενισχυτές μπάσων push-pull.
Για να κατανοήσετε την αρχή λειτουργίας όλων αυτών των σχημάτων, πρέπει να εξετάσετε τουλάχιστον εν συντομία τα χαρακτηριστικά τους.
Διόρθωση του ρεύματος στο κύκλωμα βάσης
Αυτό είναι το απλούστερο κύκλωμα σταδίου ενίσχυσης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην πράξη. Λόγω αυτού, χρησιμοποιείται ευρέως από αρχάριους ραδιοερασιτέχνες - δεν θα είναι δύσκολο να επαναλάβετε το σχέδιο. Τα κυκλώματα βάσης και συλλέκτη του τρανζίστορ τροφοδοτούνται από την ίδια πηγή, κάτι που αποτελεί πλεονέκτημα του σχεδιασμού.
Αλλά έχει επίσης μειονεκτήματα - αυτή είναι μια ισχυρή εξάρτηση των μη γραμμικών και γραμμικών παραμέτρων του ULF από:
- Τροφοδοσία.
- Βαθμοί διασποράς παραμέτρων στοιχείων ημιαγωγών.
- Θερμοκρασίες - κατά τον υπολογισμό του σταδίου ενίσχυσης, αυτή η παράμετρος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη.
Υπάρχουν αρκετές ελλείψεις, δεν επιτρέπουν τη χρήση τέτοιων συσκευών στη σύγχρονη τεχνολογία.
Σταθεροποίηση βασικής τάσης
Στη λειτουργία Α, τα στάδια ενίσχυσης σε διπολικά τρανζίστορ μπορούν να λειτουργήσουν. Αλλά αν διορθώσετε την τάση στη βάση, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ακόμη και εργάτες πεδίου. Μόνο αυτό θα καθορίσει την τάση όχι της βάσης, αλλά της πύλης (τα ονόματα των ακίδων για τέτοια τρανζίστορ είναι διαφορετικά). στο διάγραμμα αντί γιατο διπολικό στοιχείο είναι εγκατεστημένο στο πεδίο, τίποτα δεν θα χρειαστεί να επαναληφθεί. Απλά πρέπει να επιλέξετε την αντίσταση των αντιστάσεων.
Τέτοιοι καταρράκτες δεν διαφέρουν ως προς τη σταθερότητα, οι κύριες παράμετροί τους παραβιάζονται κατά τη λειτουργία και πολύ έντονα. Λόγω των εξαιρετικά κακών παραμέτρων, ένα τέτοιο σχήμα δεν χρησιμοποιείται, αντί αυτού, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε σχέδια με σταθεροποίηση των κυκλωμάτων συλλέκτη ή εκπομπού στην πράξη.
Σταθεροποίηση του κυκλώματος συλλέκτη
Όταν χρησιμοποιούνται κυκλώματα σταδίων ενίσχυσης σε διπολικά τρανζίστορ με σταθεροποίηση του κυκλώματος συλλέκτη, αποδεικνύεται ότι διατηρείται περίπου το ήμισυ της τάσης τροφοδοσίας στην έξοδό του. Επιπλέον, αυτό συμβαίνει σε ένα σχετικά μεγάλο εύρος τάσεων τροφοδοσίας. Αυτό γίνεται λόγω του γεγονότος ότι υπάρχει αρνητική ανατροφοδότηση.
Τέτοιοι καταρράκτες χρησιμοποιούνται ευρέως σε ενισχυτές υψηλής συχνότητας - UFC, IF, συσκευές buffer, συνθεσάιζερ. Τέτοια κυκλώματα χρησιμοποιούνται σε ετερόδυνους ραδιοφωνικούς δέκτες, πομπούς (συμπεριλαμβανομένων των κινητών τηλεφώνων). Το πεδίο εφαρμογής τέτοιων συστημάτων είναι πολύ μεγάλο. Φυσικά, στις κινητές συσκευές, το κύκλωμα δεν εφαρμόζεται σε τρανζίστορ, αλλά σε σύνθετο στοιχείο - ένας μικρός κρύσταλλος πυριτίου αντικαθιστά ένα τεράστιο κύκλωμα.
Σταθεροποίηση εκπομπού
Αυτά τα κυκλώματα μπορούν συχνά να βρεθούν, καθώς έχουν σαφή πλεονεκτήματα - υψηλή σταθερότητα χαρακτηριστικών (σε σύγκριση με όλα αυτά που περιγράφονται παραπάνω). Ο λόγος είναι το πολύ μεγάλο βάθος της ανάδρασης ρεύματος (DC).
Ενίσχυσηκαταρράκτες σε διπολικά τρανζίστορ, κατασκευασμένοι με σταθεροποίηση του κυκλώματος εκπομπού, χρησιμοποιούνται σε ραδιοφωνικούς δέκτες, πομπούς, μικροκυκλώματα για την αύξηση των παραμέτρων των συσκευών.
Διαφορικές συσκευές ενίσχυσης
Το στάδιο διαφορικής ενίσχυσης χρησιμοποιείται αρκετά συχνά, τέτοιες συσκευές έχουν πολύ υψηλό βαθμό ανοσίας στις παρεμβολές. Για να τροφοδοτήσετε τέτοιες συσκευές, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πηγές χαμηλής τάσης - αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε το μέγεθος. Ένας ενισχυτής dif λαμβάνεται με τη σύνδεση των εκπομπών δύο στοιχείων ημιαγωγών στην ίδια αντίσταση. Το "κλασικό" κύκλωμα διαφορικού ενισχυτή φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Τέτοιοι καταρράκτες χρησιμοποιούνται πολύ συχνά σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, λειτουργικούς ενισχυτές, ενισχυτές, δέκτες FM, διαδρομές ραδιοφώνου κινητών τηλεφώνων, μείκτες συχνοτήτων.
ενισχυτές push-pull
Οι ενισχυτές push-pull μπορούν να λειτουργήσουν σχεδόν σε οποιαδήποτε λειτουργία, αλλά χρησιμοποιείται συχνότερα το B. Ο λόγος είναι ότι αυτά τα στάδια εγκαθίστανται αποκλειστικά στις εξόδους των συσκευών και εκεί είναι απαραίτητο να αυξηθεί η απόδοση για να διασφαλιστεί υψηλό επίπεδο αποτελεσματικότητας. Είναι δυνατή η εφαρμογή ενός κυκλώματος ενισχυτή push-pull τόσο σε τρανζίστορ ημιαγωγών με τον ίδιο τύπο αγωγιμότητας, όσο και με διαφορετικά. Το "κλασικό" κύκλωμα ενός ενισχυτή τρανζίστορ push-pull φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Ανεξάρτητα από τον τρόπο λειτουργίας του σταδίου ενίσχυσης, αποδεικνύεται ότι μειώνει σημαντικάο αριθμός των ζυγών αρμονικών στο σήμα εισόδου. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για την ευρεία χρήση ενός τέτοιου συστήματος. Οι ενισχυτές push-pull χρησιμοποιούνται συχνά σε CMOS και άλλα ψηφιακά στοιχεία.
Σχέδιο με κοινή βάση
Αυτό το κύκλωμα μεταγωγής τρανζίστορ είναι σχετικά κοινό, είναι ένα κύκλωμα τεσσάρων ακροδεκτών - δύο είσοδοι και ο ίδιος αριθμός εξόδων. Επιπλέον, μια είσοδος είναι και έξοδος, συνδέεται με τον ακροδέκτη «βάσης» του τρανζίστορ. Μία έξοδος από την πηγή σήματος και ένα φορτίο (για παράδειγμα, ένα ηχείο) συνδέονται σε αυτήν.
Για να τροφοδοτήσετε έναν καταρράκτη με κοινή βάση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε:
- Σχέδιο για τον καθορισμό του ρεύματος βάσης.
- Βασική σταθεροποίηση τάσης.
- Σταθεροποίηση συλλέκτη.
- Σταθεροποίηση εκπομπού.
Ένα χαρακτηριστικό των κυκλωμάτων με κοινή βάση είναι η πολύ χαμηλή τιμή της αντίστασης εισόδου. Είναι ίση με την αντίσταση της διασταύρωσης εκπομπού του στοιχείου ημιαγωγού.
Κοινό κύκλωμα συλλέκτη
Κατασκευές αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται επίσης αρκετά συχνά, πρόκειται για ένα δίκτυο τεσσάρων τερματικών, το οποίο έχει δύο εισόδους και τον ίδιο αριθμό εξόδων. Υπάρχουν πολλές ομοιότητες με το κοινό κύκλωμα ενισχυτή βάσης. Μόνο σε αυτήν την περίπτωση, ο συλλέκτης είναι ένα κοινό σημείο σύνδεσης για την πηγή σήματος και το φορτίο. Μεταξύ των πλεονεκτημάτων ενός τέτοιου κυκλώματος, μπορεί κανείς να ξεχωρίσει την υψηλή αντίσταση εισόδου του. Εξαιτίας αυτού, χρησιμοποιείται συχνά σε ενισχυτές μπάσων.
Για να τροφοδοτήσει το τρανζίστορ, είναι απαραίτητοχρησιμοποιήστε σταθεροποίηση ρεύματος. Η σταθεροποίηση εκπομπού και συλλέκτη είναι ιδανική για αυτό. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα τέτοιο κύκλωμα δεν μπορεί να αναστρέψει το εισερχόμενο σήμα, δεν ενισχύει την τάση, για το λόγο αυτό ονομάζεται "ακολούθος εκπομπού". Τέτοια κυκλώματα έχουν πολύ υψηλή σταθερότητα παραμέτρων, το βάθος της ανάδρασης DC (ανάδραση) είναι σχεδόν 100%.
Κοινός εκπομπός
Τα στάδια ενισχυτή με κοινό εκπομπό έχουν πολύ υψηλό κέρδος. Με τη χρήση τέτοιων λύσεων κυκλώματος κατασκευάζονται ενισχυτές υψηλής συχνότητας, που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη τεχνολογία - συστήματα GSM, GPS, σε ασύρματα δίκτυα Wi-Fi. Ένα τετράπολο (cascade) έχει δύο εισόδους και τον ίδιο αριθμό εξόδων. Επιπλέον, ο πομπός συνδέεται ταυτόχρονα με μία έξοδο του φορτίου και της πηγής σήματος. Για να τροφοδοτήσετε καταρράκτες με κοινό πομπό, είναι επιθυμητό να χρησιμοποιείτε διπολικές πηγές. Αλλά εάν αυτό δεν είναι δυνατό, επιτρέπεται η χρήση μονοπολικών πηγών, μόνο που είναι απίθανο να επιτευχθεί υψηλή ισχύς.
