Pojačana kaskada na tranzistorima

Prilikom izračuna kaskada pojačanja na poluvodičkim elementima treba znati mnogo teorije. Ali ako želite napraviti najjednostavniji ULF, dovoljno je odabrati tranzistore u smislu struje i dobiti. To je osnovno, još uvijek trebate odlučiti o načinu na koji bi pojačalo trebalo raditi. Ovisi o tome gdje namjeravate koristiti. Uostalom, možete pojačati ne samo zvuk, nego i trenutni - impuls za upravljanje bilo kojim uređajem.

Vrste pojačala

Kada se izvede pojačanje fazama na tranzistorima, potrebno je riješiti nekoliko važnih pitanja. Odmah odredite način na koji će uređaj funkcionirati:

1. A je linearno pojačalo, izlaz je prisutan u bilo kojem trenutku tijekom rada.
2. B - struja prolazi samo tijekom prvog polugodišta.
3. C - kod velike učinkovitosti, nelinearne distorzije postaju sve jače.
4. D i F - način rada pojačala u načinu "ključ" (prekidač).

Zajednički sklopovi tranzistorskih pojačala:

1. S fiksnom strujom u osnovnom krugu.
2. Fiksiranjem napona u bazi.
3. Stabilizacija kolektorskog kruga.
4. Stabilizacija emiterskog kruga.
5. ULF diferencijalni tip.
6. Push-pull pojačala niske frekvencije.

Da bismo razumjeli načelo djelovanja svih ovih shema, mora se barem kratko ispitati njihova svojstva.

Učvršćivanje struje u osnovnom krugu

Ovo je najjednostavniji sklop stadija pojačala, koji se može koristiti u praksi. Zahvaljujući tome, naširoko koriste novinski radio entuzijasti - nije teško ponoviti dizajn. Krugovi baze i kolektora tranzistora se napajaju iz jednog izvora, što je prednost dizajna.

Ali ima i nedostatke: to je jaka ovisnost nelinearnih i linearnih parametara ULF na:

1. Opskrbni napon.
2. Stupnjevi varijacija u parametrima poluvodičkog elementa.
3. Temperature - Pri izračunavanju faze pojačala morate uzeti u obzir ovaj parametar.

Postoje mnoge nedostatke, ne dopuštaju korištenje takvih uređaja u suvremenoj tehnologiji.

Stabilizacija baznog napona

U modu A, pojačavaju kaskade na bipolarnim tranzistorima. Ali ako napravite fiksiranje napona na bazi, možete koristiti čak i terenske radnike. Samo to će popraviti napon nije baza, ali vrata (nazivi zaključaka takvih tranzistora su različiti). U shemi umjesto bipolarnog elementa postavlja polje, ništa se ne smije mijenjati. Samo trebate podići otpornost otpornika.

Stabilnost takvih kaskada se ne razlikuje, glavni su parametri uznemireni tijekom rada i vrlo snažni. S obzirom na iznimno slabe parametre, takva se shema ne koristi, umjesto toga je bolje primijeniti u praksi nacrte s stabilizacijom kolektora ili emitera.

Stabilizacija kolektorskog kruga

Pri korištenju krugova amplifikacijskih stupnjeva na bipolarnim tranzistorima sa stabilizacijom kolektorskog sklopa moguće je zadržati oko polovice vrijednosti naponskog napona na izlazu. I to se događa u relativno velikom rasponu naponskih napona. To je učinjeno zbog činjenice da postoji negativna povratna informacija.

Takve kaskade se široko koriste u visokofrekventnim pojačalima - URF, UHF, puferskim uređajima, sintesajzerima. Takve se sheme koriste u heterodinskih radija, odašiljača (uključujući mobilne telefone). Opseg takvih shema je vrlo velik. Naravno, pokretni krug se ne ostvaruje na tranzistoru već na kompozitnom elementu - jedan mali kristal silicija zamjenjuje veliki krug.

Stabilizacija emitera

Te sheme često se mogu naći, budući da imaju očite prednosti - veliku stabilnost svojstava (u usporedbi sa svim gore opisanim). Razlog je vrlo velika dubina trenutne povratne informacije (konstanta).

faze pojačala koriste bipolarne tranzistore, sklopio s stabilizaciji odašiljač krug, koji se koriste u radio prijemnicima, odašiljača, čips poboljšati parametre uređaja.

Diferencijalna pojačala

Diferencijalna amplifikacijska kaskada se često koristi, takvi uređaji imaju vrlo visok stupanj imunosti na smetnje. Za opskrbu takvih uređaja možete koristiti nisko naponske izvore - to vam omogućuje da smanjite veličinu. Difuizator se dobiva ako su emiteri dvaju poluvodičkih elemenata spojeni na jedan otpornik. "Klasični" krug diferencijalnog pojačala prikazan je na donjoj slici.

Takve kaskade se vrlo često koriste u integriranim mikrokriznicama, operativnim pojačalima, IF pojačalima, FM prijemnicima, radijskim frekvencijama mobilnih telefona, frekvencijskim mikserima.

Push-pull pojačala

Push-pull pojačalo može raditi u bilo koji način, ali se najčešće koristi B. Razlog - na pozornici je postavljen isključivo na izlazima iz uređaja, a postoji potreba za poboljšanje učinkovitosti, kako bi se osigurala visoka razina učinkovitosti. Provedba sheme dvotaktnog pojačala može biti i na poluvodičkim tranzistorima s istom vrstom provodljivosti i različitim. "Klasični" krug dvostrukog tranzistorskog pojačala prikazan je na donjoj slici.

Bez obzira na način rada faze pojačala, moguće je znatno smanjiti broj ravnih harmonika u ulaznom signalu. To je glavni razlog za širenje takve sheme. Push-pull pojačala često se koriste u CMOS elementima i drugim digitalnim elementima.

Shema sa zajedničkom bazom

Ova shema uključivanja tranzistora relativno je česta, to je mreža s četiri terminala - dva ulaza i isti broj izlaza. I jedan ulaz je i izlaz, spojen je na terminal "bazu" tranzistora. Spaja jedan izlaz iz izvora signala i opterećenja (na primjer, zvučnik).

Da biste napajali kaskadu zajedničkom bazom, možete se prijaviti:

1. Shema popravljanja struje baze.
2. Stabilizacija baznog napona.
3. Stabilizator kolektora.
4. Stabilizacija emitera.

Značajka sklopova s ​​zajedničkom bazom je vrlo niska vrijednost ulaznog otpora. Jednako je otpor spojnice emitera poluvodičkog elementa.

Shema sa zajedničkim kolektorom

Konstrukcije ove vrste se također često koriste, to je četveroputna mreža, koja ima dva ulaza i isti broj igala. Postoji mnogo sličnosti sa shemom pojačala s zajedničkom bazom. Samo u ovom slučaju kolektor je zajednička točka priključenja izvora signala i opterećenja. Među prednostima takve sheme je njegova visoka impedancija na ulazu. Zbog toga se često koristi kod niskih frekvencijskih pojačala.

Kako bi se napajanje tranzistora, potrebno je koristiti trenutnu stabilizaciju. Zbog toga je stabilizacija emitera i kolektora idealna. Treba uzeti u obzir da takav krug ne može invertirati dolazni signal, ne pojačava napon, zbog toga se zove "emiter sljedbenik". Takvi krugovi imaju vrlo veliku stabilnost parametara, dubina istosmjerne struje u odnosu na izravnu struju (feedback) je gotovo 100%.

Zajednički emiter

Pojačane kaskade s zajedničkim odašiljačem imaju vrlo veliku dobit. Upotrebom takvih rješenja za krugove grade se visokofrekventna pojačala, koja se koriste u suvremenoj tehnologiji - GSM, GPS sustavi, u bežičnim Wi-Fi mrežama. Četverostruka mreža (kaskada) ima dva ulaza i isti broj izlaza. I odašiljač je povezan istodobno s jednim izlazom opterećenja i izvorom signala. Za napajanje kaskada s zajedničkim odašiljačima, poželjno je koristiti bipolarne izvore. Ali ako je to nemoguće, dopušteno je koristiti jednopolarne izvore, ali je malo vjerojatno da će postići visoku snagu.