Når du beregner forsterkningstrinn på halvlederelementer, må du kunne mye teori. Men hvis du vil lage den enkleste ULF, er det nok å velge transistorer for strøm og forsterkning. Dette er det viktigste, du må fortsatt bestemme i hvilken modus forsterkeren skal fungere. Det kommer an på hvor du planlegger å bruke det. Tross alt kan du forsterke ikke bare lyden, men også strømmen - en impuls til å kontrollere hvilken som helst enhet.
Typer forsterkere
Når design av forsterker-trinn på transistorer implementeres, må flere viktige problemer tas opp. Bestem umiddelbart i hvilken av modusene enheten skal fungere:
- A er en lineær forsterker, det er strøm ved utgangen når som helst under drift.
- V - strømmen flyter bare under den første halve syklusen.
- C – med høy effektivitet blir ikke-lineære forvrengninger sterkere.
- D og F - driftsmoduser for forsterkere i "key"-modus(bytt).
Vanlige transistorforsterkerkretser:
- Med en fast strøm i basiskretsen.
- Med fiksering av spenningen i basen.
- Stabilisering av kollektorkretsen.
- Senderkretsstabilisering.
- ULF-differensi altype.
- Push-pull bassforsterkere.
For å forstå prinsippet for drift av alle disse ordningene, må du i det minste kort vurdere funksjonene deres.
Fikser strømmen i basiskretsen
Dette er den enkleste forsterkerkretsen som kan brukes i praksis. På grunn av dette er det mye brukt av nybegynnere radioamatører - det vil ikke være vanskelig å gjenta designet. Base- og kollektorkretsene til transistoren får strøm fra samme kilde, noe som er en fordel med designet.
Men det har også ulemper - dette er en sterk avhengighet av de ikke-lineære og lineære parameterne til ULF på:
- Strømforsyning.
- Spredningsgrader for halvlederelementparametere.
- Temperaturer - ved beregning av forsterkertrinnet må denne parameteren tas i betraktning.
Det er ganske mange mangler, de tillater ikke bruk av slike enheter i moderne teknologi.
Basespenningsstabilisering
I modus A kan forsterkningstrinn på bipolare transistorer fungere. Men hvis du fikser spenningen på basen, kan du til og med bruke feltarbeidere. Bare dette vil fikse spenningen ikke til basen, men til porten (navnene på pinnene for slike transistorer er forskjellige). i diagrammet i stedet fordet bipolare elementet er installert felt, ingenting må gjøres om. Du trenger bare å velge motstanden til motstandene.
Slike kaskader skiller seg ikke ut i stabilitet, hovedparametrene brytes under drift, og det er veldig sterkt. På grunn av ekstremt dårlige parametere brukes ikke et slikt opplegg, i stedet er det bedre å bruke design med stabilisering av kollektor- eller emitterkretsene i praksis.
Stabilisering av kollektorkretsen
Ved bruk av kretser av forsterketrinn på bipolare transistorer med stabilisering av kollektorkretsen, viser det seg å holde omtrent halvparten av forsyningsspenningen på utgangen. Dessuten skjer dette i et relativt stort spekter av forsyningsspenninger. Dette gjøres på grunn av at det er negative tilbakemeldinger.
Slike kaskader er mye brukt i høyfrekvente forsterkere - UFC, IF, bufferenheter, synthesizere. Slike kretser brukes i heterodyne radiomottakere, sendere (inkludert mobiltelefoner). Omfanget av slike ordninger er svært stort. Selvfølgelig, i mobile enheter er kretsen implementert ikke på en transistor, men på et komposittelement - en liten silisiumkrystall erstatter en enorm krets.
Emitter-stabilisering
Disse kretsene kan ofte bli funnet, da de har klare fordeler - høy stabilitet av egenskaper (sammenlignet med alle de som er beskrevet ovenfor). Årsaken er den svært store dybden av gjeldende (DC) tilbakemelding.
Forsterkendekaskader på bipolare transistorer, laget med stabilisering av emitterkretsen, brukes i radiomottakere, sendere, mikrokretser for å øke parametrene til enheter.
Differensialforsterkerenheter
Differensialforsterkertrinnet brukes ganske ofte, slike enheter har en veldig høy grad av immunitet mot interferens. For å drive slike enheter kan du bruke lavspenningskilder - dette lar deg redusere størrelsen. En dif-forsterker oppnås ved å koble emitterne til to halvlederelementer til samme motstand. Den "klassiske" differensialforsterkerkretsen er vist i figuren nedenfor.
Slike kaskader brukes veldig ofte i integrerte kretser, operasjonsforsterkere, forsterkere, FM-mottakere, mobiltelefonradiobaner, frekvensmiksere.
Push-pull-forsterkere
Push-pull-forsterkere kan fungere i nesten alle moduser, men oftest brukes B. Årsaken er at disse trinnene er installert utelukkende ved utgangene til enheter, og der er det nødvendig å øke effektiviteten for å sikre et høyt effektivitetsnivå. Det er mulig å implementere en push-pull forsterkerkrets både på halvledertransistorer med samme type ledningsevne, og med forskjellige. Den "klassiske" kretsen til en push-pull transistorforsterker er vist i figuren nedenfor.
Uavhengig av driftsmodusen til forsterkertrinnet, viser det seg å redusere betydeligantall like harmoniske i inngangssignalet. Dette er hovedårsaken til den utbredte bruken av en slik ordning. Push-pull-forsterkere brukes ofte i CMOS og andre digitale komponenter.
Opplegg med felles base
Denne transistorsvitsjekretsen er relativt vanlig, den er en fire-terminal krets - to innganger og samme antall utganger. Dessuten er en inngang også en utgang, den er koblet til "base" -terminalen på transistoren. Én utgang fra signalkilden og en last (for eksempel en høyttaler) er koblet til den.
For å drive en kaskade med en felles base, kan du bruke:
- Skjema for fiksering av grunnstrømmen.
- Grunnleggende spenningsstabilisering.
- Samlerstabilisering.
- Emitterstabilisering.
Et trekk ved kretser med felles base er en veldig lav verdi på inngangsmotstanden. Den er lik motstanden til emitterovergangen til halvlederelementet.
Felles samlerkrets
Konstruksjoner av denne typen brukes også ganske ofte, dette er et fireterminalnettverk, som har to innganger og like mange utganger. Det er mange likheter med den vanlige baseforsterkerkretsen. Bare i dette tilfellet er kollektoren et felles tilkoblingspunkt for signalkilden og lasten. Blant fordelene med en slik krets kan man skille ut dens høye inngangsmotstand. På grunn av dette brukes den ofte i bassforsterkere.
For å drive transistoren er det nødvendigbruk strømstabilisering. Emitter- og kollektorstabilisering er ideell for dette. Det skal bemerkes at en slik krets ikke kan invertere det innkommende signalet, forsterker ikke spenningen, av denne grunn kalles den "emitterfølgeren". Slike kretser har en meget høy parameterstabilitet, dybden på DC-feedbacken (feedback) er nesten 100%.
Felles sender
Ampetrinn med en felles emitter har en veldig høy forsterkning. Det er ved bruk av slike kretsløsninger at høyfrekvente forsterkere bygges, brukt i moderne teknologi - GSM, GPS-systemer, i trådløse Wi-Fi-nettverk. En firpol (kaskade) har to innganger og samme antall utganger. Dessuten er emitteren koblet samtidig med en utgang på lasten og signalkilden. For å drive kaskader med en felles emitter, er det ønskelig å bruke bipolare kilder. Men hvis dette ikke er mulig, er bruk av unipolare kilder tillatt, bare det er usannsynlig å oppnå høy effekt.
