Când calculați etapele de amplificare pe elemente semiconductoare, trebuie să cunoașteți multă teorie. Dar dacă doriți să faceți cel mai simplu ULF, atunci este suficient să selectați tranzistori pentru curent și câștig. Acesta este principalul lucru, încă trebuie să decideți în ce mod ar trebui să funcționeze amplificatorul. Depinde de unde plănuiești să-l folosești. La urma urmei, puteți amplifica nu numai sunetul, ci și curentul - un impuls pentru a controla orice dispozitiv.
Tipuri de amplificatoare
Când sunt implementate proiectele etajelor de amplificare pe tranzistori, trebuie abordate mai multe probleme importante. Decideți imediat în care dintre moduri va funcționa dispozitivul:
- A este un amplificator liniar, există curent la ieșire în orice moment în timpul funcționării.
- V - curentul curge numai în prima jumătate de ciclu.
- C - cu eficiență ridicată, distorsiunile neliniare devin mai puternice.
- D și F - moduri de funcționare ale amplificatoarelor în modul „cheie”.(comutator).
Circuite comune amplificatoare cu tranzistori:
- Cu un curent fix în circuitul de bază.
- Cu fixarea tensiunii în bază.
- Stabilizarea circuitului colectorului.
- Stabilizarea circuitului emițătorului.
- Tip diferențial ULF.
- Amplificatoare de bas Push-pull.
Pentru a înțelege principiul de funcționare al tuturor acestor scheme, trebuie să luați în considerare cel puțin pe scurt caracteristicile acestora.
Fixarea curentului în circuitul de bază
Acesta este cel mai simplu circuit de etapă de amplificare care poate fi folosit în practică. Din acest motiv, este utilizat pe scară largă de radioamatorii începători - nu va fi dificil să repetați designul. Baza și circuitele colectoare ale tranzistorului sunt alimentate de la aceeași sursă, ceea ce reprezintă un avantaj al designului.
Dar are și dezavantaje - aceasta este o dependență puternică a parametrilor neliniari și liniari ai ULF de:
- Sursă de alimentare.
- Grade de dispersie a parametrilor elementului semiconductor.
- Temperaturile - la calcularea etapei de amplificare trebuie luat în considerare acest parametru.
Există destul de multe neajunsuri, ele nu permit utilizarea unor astfel de dispozitive în tehnologia modernă.
Stabilizarea tensiunii de bază
În modul A, treptele de amplificare pe tranzistoarele bipolare pot funcționa. Dar dacă fixați tensiunea pe bază, atunci puteți folosi chiar muncitori de câmp. Numai acest lucru va fixa tensiunea nu a bazei, ci a porții (numele pinilor pentru astfel de tranzistori sunt diferite). în diagramă în loc deelementul bipolar este instalat pe teren, nu va trebui refăcut nimic. Trebuie doar să alegeți rezistența rezistențelor.
Asemenea cascade nu diferă în stabilitate, parametrii săi principali sunt încălcați în timpul funcționării și foarte puternic. Din cauza parametrilor extrem de slabi, o astfel de schemă nu este utilizată, în schimb, este mai bine să folosiți modele cu stabilizarea circuitelor colectorului sau emițătorului în practică.
Stabilizarea circuitului colector
La utilizarea circuitelor de etaje de amplificare pe tranzistoare bipolare cu stabilizare a circuitului colector, se dovedește a menține aproximativ jumătate din tensiunea de alimentare la ieșire. Mai mult, acest lucru se întâmplă într-o gamă relativ mare de tensiuni de alimentare. Acest lucru se face din cauza faptului că există feedback negativ.
Asemenea cascade sunt utilizate pe scară largă în amplificatoarele de în altă frecvență - UFC, IF, dispozitive tampon, sintetizatoare. Astfel de circuite sunt utilizate în receptoare radio, transmițătoare heterodine (inclusiv telefoane mobile). Sfera de aplicare a unor astfel de scheme este foarte mare. Desigur, în dispozitivele mobile, circuitul este implementat nu pe un tranzistor, ci pe un element compozit - un mic cristal de siliciu înlocuiește un circuit imens.
Stabilizarea emițătorului
Aceste circuite pot fi des întâlnite, deoarece au avantaje clare - stabilitate ridicată a caracteristicilor (comparativ cu toate cele descrise mai sus). Motivul este profunzimea foarte mare a feedback-ului curent (DC).
Amplificarecascadele pe tranzistoare bipolare, realizate cu stabilizarea circuitului emițător, sunt utilizate în receptoare radio, emițătoare, microcircuite pentru creșterea parametrilor dispozitivelor.
Dispozitive de amplificare diferențială
Etapa de amplificare diferențială este folosită destul de des, astfel de dispozitive au un grad foarte ridicat de imunitate la interferențe. Pentru a alimenta astfel de dispozitive, puteți utiliza surse de joasă tensiune - acest lucru vă permite să reduceți dimensiunea. Un dif-amplificator se obține prin conectarea emițătorilor a două elemente semiconductoare la aceeași rezistență. Circuitul amplificatorului diferenţial „clasic” este prezentat în figura de mai jos.
Asemenea cascade sunt foarte des folosite în circuite integrate, amplificatoare operaționale, amplificatoare, receptoare FM, căi radio pentru telefoane mobile, mixere de frecvență.
Amplificatoare push-pull
Amplificatoarele Push-pull pot funcționa în aproape orice mod, dar cel mai des este folosit B. Motivul este că aceste trepte sunt instalate exclusiv la ieșirile dispozitivelor, iar acolo este necesară creșterea eficienței pentru a asigura un nivel ridicat de eficienta. Este posibil să se implementeze un circuit amplificator push-pull atât pe tranzistoare semiconductoare cu același tip de conductivitate, cât și cu altele diferite. Circuitul „clasic” al unui amplificator cu tranzistor push-pull este prezentat în figura de mai jos.
Indiferent de modul de funcționare al etapei de amplificare, se dovedește a reduce semnificativnumărul de armonici pare din semnalul de intrare. Acesta este motivul principal pentru utilizarea pe scară largă a unei astfel de scheme. Amplificatoarele push-pull sunt adesea folosite în CMOS și alte componente digitale.
Schemă cu o bază comună
Acest circuit de comutare a tranzistorului este relativ comun, este un circuit cu patru terminale - două intrări și același număr de ieșiri. Mai mult decât atât, o intrare este și o ieșire, este conectată la borna „de bază” a tranzistorului. La aceasta sunt conectate o ieșire de la sursa de semnal și o încărcare (de exemplu, un difuzor).
Pentru a alimenta o cascadă cu o bază comună, puteți folosi:
- Schema pentru fixarea curentului de bază.
- Stabilizare de bază a tensiunii.
- Stabilizare colector.
- Stabilizarea emițătorului.
O caracteristică a circuitelor cu o bază comună este o valoare foarte mică a rezistenței de intrare. Este egală cu rezistența joncțiunii emițătorului elementului semiconductor.
Circuit colector comun
Construcțiile de acest tip sunt, de asemenea, folosite destul de des, aceasta este o rețea cu patru terminale, care are două intrări și același număr de ieșiri. Există o mulțime de asemănări cu circuitul comun amplificator de bază. Numai în acest caz, colectorul este un punct comun de conectare pentru sursa de semnal și sarcină. Printre avantajele unui astfel de circuit, se poate evidenția rezistența mare de intrare. Din acest motiv, este adesea folosit în amplificatoarele de bas.
Pentru a alimenta tranzistorul, este necesarutilizați stabilizarea curentă. Stabilizarea emițătorului și a colectorului este ideală pentru aceasta. Trebuie remarcat faptul că un astfel de circuit nu poate inversa semnalul de intrare, nu amplifică tensiunea, din acest motiv este numit „emitter follower”. Astfel de circuite au o stabilitate foarte mare a parametrilor, adâncimea feedback-ului DC (feedback) este de aproape 100%.
Emițător comun
Etajele de amplificare cu un emițător comun au un câștig foarte mare. Cu utilizarea unor astfel de soluții de circuite sunt construite amplificatoare de în altă frecvență, utilizate în tehnologia modernă - sisteme GSM, GPS, în rețelele wireless Wi-Fi. Un quadripol (cascada) are două intrări și același număr de ieșiri. Mai mult, emițătorul este conectat simultan cu o ieșire a sarcinii și sursa de semnal. Pentru a alimenta cascadele cu un emițător comun, este de dorit să folosiți surse bipolare. Dar dacă acest lucru nu este posibil, utilizarea surselor unipolare este permisă, doar că este puțin probabil să se atingă o putere mare.
