Жартылай өткізгіш элементтердегі күшейту сатыларын есептегенде көп теорияны білу керек. Бірақ егер сіз ең қарапайым ULF жасағыңыз келсе, онда ток пен күшейту үшін транзисторларды таңдау жеткілікті. Бұл ең бастысы, сіз әлі де күшейткіш қай режимде жұмыс істейтінін шешуіңіз керек. Бұл сіз оны қайда пайдалануды жоспарлағаныңызға байланысты. Өйткені, сіз дыбысты ғана емес, токты да күшейте аласыз - кез келген құрылғыны басқаруға арналған импульс.
Күшейткіштер түрлері
Транзисторлардағы күшейту сатыларының конструкциялары жүзеге асырылған кезде бірнеше маңызды мәселелерді шешу қажет. Құрылғының қай режимде жұмыс істейтінін бірден шешіңіз:
- A – сызықтық күшейткіш, жұмыс кезінде кез келген уақытта шығыста ток болады.
- V - ток тек бірінші жарты циклде өтеді.
- C - жоғары тиімділікпен сызықтық емес бұрмаланулар күшейеді.
- D және F - «кілт» режиміндегі күшейткіштердің жұмыс режимдері(қосқыш).
Жалпы транзисторлы күшейткіш тізбектер:
- Негізгі тізбектегі тұрақты токпен.
- Негіздегі кернеуді бекіту арқылы.
- Коллектор тізбегін тұрақтандыру.
- Эмиттер тізбегін тұрақтандыру.
- ULF дифференциалдық түрі.
- Push-pull басс күшейткіштері.
Барлық осы схемалардың жұмыс істеу принципін түсіну үшін кем дегенде олардың мүмкіндіктерін қысқаша қарастыру керек.
Негізгі тізбектегі токты бекіту
Бұл тәжірибеде қолдануға болатын ең қарапайым күшейткіш кезең тізбегі. Осының арқасында оны жаңадан бастаған радиоәуесқойлар кеңінен пайдаланады - дизайнды қайталау қиын болмайды. Транзистордың базалық және коллекторлық тізбектері бір көзден қуат алады, бұл дизайнның артықшылығы болып табылады.
Бірақ оның кемшіліктері де бар - бұл ULF сызықтық емес және сызықтық параметрлерінің мыналарға қатты тәуелділігі:
- Қуат көзі.
- Жартылай өткізгіш элемент параметрлерінің дисперсия дәрежесі.
- Температуралар - күшейту кезеңін есептеу кезінде бұл параметрді ескеру қажет.
Біраз кемшіліктер бар, олар мұндай құрылғыларды заманауи технологияда қолдануға мүмкіндік бермейді.
Негізгі кернеуді тұрақтандыру
А режимінде биполярлы транзисторлардағы күшейту кезеңдері жұмыс істей алады. Бірақ егер сіз базадағы кернеуді түзетсеңіз, онда сіз тіпті дала жұмысшыларын пайдалана аласыз. Тек бұл базаның емес, қақпаның кернеуін бекітеді (мұндай транзисторлар үшін түйреуіштердің атаулары әртүрлі). орнына диаграммадабиполярлық элемент орнатылған өріс, ештеңені қайта жасаудың қажеті жоқ. Сізге тек резисторлардың кедергісін таңдау керек.
Мұндай каскадтар тұрақтылықпен ерекшеленбейді, оның негізгі параметрлері жұмыс кезінде бұзылады және өте күшті. Параметрлері өте нашар болғандықтан, мұндай схема қолданылмайды, оның орнына тәжірибеде коллектор немесе эмитент схемаларын тұрақтандырумен конструкцияларды қолданған дұрыс.
Коллектор тізбегін тұрақтандыру
Коллектор тізбегі тұрақтандырылған биполярлы транзисторларда күшейткіш сатылардың тізбектерін пайдаланған кезде оның шығысында қоректену кернеуінің жартысына жуығы сақталады. Сонымен қатар, бұл жабдықтау кернеулерінің салыстырмалы түрде үлкен диапазонында орын алады. Бұл теріс кері байланыс болғандықтан жасалды.
Мұндай каскадтар жоғары жиілікті күшейткіштерде – UFC, IF, буферлік құрылғыларда, синтезаторларда кеңінен қолданылады. Мұндай схемалар гетеродинді радиоқабылдағыштарда, таратқыштарда (соның ішінде ұялы телефондарда) қолданылады. Мұндай схемалардың ауқымы өте үлкен. Әрине, мобильді құрылғыларда схема транзисторда емес, композициялық элементте жүзеге асырылады - бір кішкентай кремний кристалы үлкен тізбекті ауыстырады.
Эмиттерді тұрақтандыру
Бұл схемаларды жиі табуға болады, өйткені олардың айқын артықшылықтары бар - сипаттамалардың жоғары тұрақтылығы (жоғарыда сипатталғандардың барлығымен салыстырғанда). Себебі ток (тұрақты ток) кері байланысының өте үлкен тереңдігі.
Күшейтуэмиттер тізбегін тұрақтандыру арқылы жасалған биполярлы транзисторлардағы каскадтар құрылғылардың параметрлерін арттыру үшін радиоқабылдағыштарда, таратқыштарда, микросұлбаларда қолданылады.
Дифференциалды күшейткіш құрылғылар
Дифференциалды күшейту сатысы жиі пайдаланылады, мұндай құрылғылардың кедергілерге қарсы иммунитеті өте жоғары. Мұндай құрылғыларды қуаттандыру үшін сіз төмен вольтты көздерді пайдалана аласыз - бұл өлшемді азайтуға мүмкіндік береді. Диф-күшейткіш екі жартылай өткізгіш элементтердің эмитенттерін бірдей кедергіге қосу арқылы алынады. "Классикалық" дифференциалды күшейткіш тізбегі төмендегі суретте көрсетілген.
Мұндай каскадтар интегралдық схемаларда, операциялық күшейткіштерде, күшейткіштерде, FM қабылдағыштарында, ұялы телефон радиожолдарында, жиілік араластырғыштарында жиі қолданылады.
Итергіш күшейткіштер
Push-pull күшейткіштері кез келген дерлік режимде жұмыс істей алады, бірақ көбінесе B қолданылады. Себебі, бұл сатылар тек құрылғылардың шығыстарында орнатылады және бұл жерде тиімділікті қамтамасыз ету үшін тиімділікті арттыру қажет. тиімділігінің жоғары деңгейі. Өткізгіштігі бірдей жартылай өткізгішті транзисторларда да, әртүрлі түрдегі итергіш күшейткіш схемасын жүзеге асыруға болады. Басатын транзисторлы күшейткіштің «классикалық» тізбегі төмендегі суретте көрсетілген.
Күшейту сатысының жұмыс режиміне қарамастан, ол айтарлықтай төмендейді.кіріс сигналындағы жұп гармоникалардың саны. Мұндай схеманы кеңінен қолданудың басты себебі де осында. Push-pull күшейткіштері CMOS және басқа сандық компоненттерде жиі пайдаланылады.
Ортақ негізі бар схема
Бұл транзисторды ауыстырып қосу тізбегі салыстырмалы түрде кең таралған, бұл төрт терминалды тізбек - екі кіріс және бірдей шығыстар. Сонымен қатар, бір кіріс де шығыс болып табылады, ол транзистордың «негізгі» терминалына қосылған. Оған сигнал көзінің бір шығысы және жүктеме (мысалы, динамик) қосылған.
Ортақ негізі бар каскадты қуаттандыру үшін мынаны қолдануға болады:
- Негізгі токты бекіту схемасы.
- Негізгі кернеуді тұрақтандыру.
- Коллекторды тұрақтандыру.
- Эмиттерді тұрақтандыру.
Ортақ негізі бар тізбектердің ерекшелігі кіріс кедергісінің өте төмен мәні болып табылады. Ол жартылай өткізгіш элементтің эмитенттік түйісу кедергісіне тең.
Жалпы коллектор тізбегі
Бұл типтегі конструкциялар да жиі пайдаланылады, бұл екі кіріс және бірдей шығыс саны бар төрт терминалды желі. Жалпы базалық күшейткіш схемасымен көптеген ұқсастықтар бар. Тек осы жағдайда ғана коллектор сигнал көзі мен жүктеме үшін ортақ қосылу нүктесі болып табылады. Мұндай схеманың артықшылықтарының ішінде оның жоғары кіріс кедергісін атап өтуге болады. Осыған байланысты ол жиі басс күшейткіштерде қолданылады.
Транзисторды қуаттандыру үшін бұл қажетағымдағы тұрақтандыруды қолданыңыз. Бұл үшін эмитент пен коллекторды тұрақтандыру өте қолайлы. Айта кету керек, мұндай схема кіріс сигналын өзгерте алмайды, кернеуді күшейтпейді, осы себепті оны «эмиттер ізбасары» деп атайды. Мұндай схемалар параметрлердің өте жоғары тұрақтылығына ие, тұрақты ток кері байланысының тереңдігі (кері байланыс) 100% дерлік.
Жалпы эмитент
Жалпы эмитенті бар күшейткіш кезеңдері өте жоғары кіріске ие. Дәл осындай схемалық шешімдерді қолдану арқылы заманауи технологияда - GSM, GPS жүйелерінде, сымсыз Wi-Fi желілерінде қолданылатын жоғары жиілікті күшейткіштер жасалады. Квадрипольдің (каскадтың) екі кірісі және бірдей шығыс саны бар. Сонымен қатар, эмитент жүктеменің бір шығысымен және сигнал көзімен бір уақытта қосылады. Жалпы эмитенті бар каскадтарды қуаттандыру үшін биполярлық көздерді қолданған жөн. Бірақ бұл мүмкін болмаса, бірполярлы көздерді пайдалануға рұқсат етіледі, тек жоғары қуатқа жету екіталай.
