Yano nga amplifier transistors pinaagi sa kamot. Amplifier sa usa ka transistor: ang laraw

Amplifier transistors, bisan pa sa iyang mga na taas nga kasaysayan, mao ang usa ka paborito nga subject sa pagtuon, sa mga beginners ug gitamod hams. Ug kini mao ang masabtan. Kini mao ang usa ka importante nga bahin sa labing masa amateur lalang sa radyo: radyo receivers ug mga amplifier sa ubos (Sonic) frequency. Kita motan-aw kon sa unsang paagi sa pagtukod sa yano nga mga amplifier ubos nga frequency transistors.

Ang frequency tubag sa amplifier

Sa bisan unsa nga telebisyon o radyo, sa matag musika center o stereo amplifier nga imong mahimo sa pagpangita sa transistor amplifier sa tingog (ubos nga frequency - LF). Ang kalainan sa taliwala sa mga audio transistor amplifier ug ubang mga matang mao ang ilang frequency kinaiya.

Audio amplifier transistors adunay patag nga frequency tubag sa frequency nga pundok gikan sa 15 Hz ngadto sa 20 kHz. Kini nagpasabot nga ang tanan nga mga input signal sa usa ka frequency sa sulod range niini, ang amplifier mga kinabig (pagtaas) gibana-bana nga parehong. Ang numero ubos nagpakita sa coordinates "ganancia amplifier Ku - Input frequency" kurba nagpakita sa usa ka sulundon nga frequency kinaiya alang sa usa ka audio amplifier.

kurba Kini mao ang hapit patag gikan sa 15 Hz ngadto sa 20 kHz. Kini nagpasabot sa paggamit sa usa ka gahum nga mahimo nga tukma input signal sa kasubsub sa taliwala sa 15 Hz ug 20 kHz. Kay input signal sa kasubsub sa ibabaw sa 20 kHz ug sa ubos sa 15 Hz efficiency ug kalidad sa iyang buhat paspas nga pagkunhod.

Matang frequency kinaiya sa amplifier determinado sa electronic components (dili pa mahiabut) sa sirkito, una sa transistors sa ilang kaugalingon. Audio amplifier transistors kasagaran nanagtigum sa sa gitawag nga ubos ug medium frequency transistor uban sa usa ka kinatibuk-ang bandwidth sa input signal gikan tinagpulo ug gatusan ka mga Hz ngadto sa 30 kHz.

hut amplifier

Ingon nga kini nailhan, depende sa matang sa pagpadayon sa kasamtangan nga dagan sa panahon sa panahon nga kini pinaagi sa transistor amplifier stage (amplifier)-ila sa iyang operasyon mosunod nga mga klase: "Usa ka", "B", "AB", "C", "D".

Sa operasyon sa kasamtangan nga klase "A" nagailig pinaagi sa usa ka pagbusay ibabaw sa usa ka 100% nga panahon input signal. pagbusay buhat sa niini nga klase sa sunod naghulagway sa drowing.

Sa klase sa operasyon sa amplifier stage "AB" kasamtangan nga nagapaagay therethrough labaw pa kay sa 50% apan ubos pa kay sa 100% sa input nga panahon (tan-awa sa. Figure sa ubos).

Sa usa ka klase sa pagbusay "B" kasamtangan nga nagapaagay therethrough gayud 50% sa mga input nga panahon signal, ingon sa gihulagway diha sa drowing.

Ug sa katapusan sa klase sa pagbusay "C" kasamtangan nga nagapaagay therethrough sa ubos pa kay sa 50% sa sa panahon sa input signal.

LF amplifier transistors: mayor nga pagtuis sa classroom buhat

Sa kapatagan sa transistor amplifier operating Klase "Usa ka" adunay usa ka ubos nga ang-ang sa mahunihon pagtuis. Apan kon ang signal nga adunay usa ka boltahe pulso emissions, paingon sa saturation sa mga transistors, ang mas taas nga harmonics (sa 11 minutos) makita sa palibot sa matag "regular nga" mahunihon output. Kini maoy hinungdan sa mga panghitabo sa mga gitawag nga transistor, o sa usa ka metallic tingog.

Kon gahum amplifier LF transistors adunay puas nga gahum, ang ilang output signal nga modulated sa amplitude duol sa nagpabiling frequency. Kini modala ngadto sa sa rigidity sa tingog sa wala sulab sa frequency tubag. Nagkalain-laing mga pamaagi alang sa stabilization sa boltahe amplifier naghimo sa disenyo mas komplikado.

Tipikal nga efficiency ka ended klase sa usa ka amplifier dili molabaw sa 20% tungod sa kanunay nga bukas transistor ug sa usa ka padayon nga dagan sa usa ka kanunay nga kasamtangan nga component. Ikaw mahimo sa pagbuhat sa usa ka klase sa usa ka madayon-pagbitad amplifier, ang efficiency molambo medyo, apan ang katunga-nga-tinabyog signal mahimong mas timbang. Hubad sa yugto sa mga buhat sa klase "Usa ka" sa klase nga buhat "AB" pagtaas sa upat ka pilo mahunihon pagtuis, bisan pa ang mga efficiency sa iyang pamaagi sa niini nga kaso mao ang misaka.

Sa mga amplifier sama nga klase "AB" ug "B" pagtuis sa pagdugang ingon sa mga reduction nga lebel signal. Kaniadto kerf gusto sa usa ka mas kusog amp sa pagkompleto sa pagbati sa gahum ug sitwasyon sa musika, apan sagad kini dili sa pagtabang.

Intermediate mga klase sa trabaho

Sa pagtrabaho nga klase "Ang" adunay usa ka matang sa - klase "A +". Busa, ubos-boltahe input transistors niining klase amplifier nagalihok diha sa klase "A" ug ang high-voltage output transistors sa amplifier ang milabaw sa diha nga ang ilang input signal moadto sa ibabaw sa usa ka ang-ang diha sa mga klase sa "V" o "AB". Gasto sa maong mga mobul mas maayo pa kay sa lunsay nga klase "A", samtang ang dili diretso pagtuis dili kaayo (0.003%). Apan, sila usab sa tingog sa "metallic" tungod sa presensya sa mas taas nga harmonics sa output signal.

Sa laing klase sa mga amplifier - "AA" ang-ang sa mahunihon pagtuis mao ang bisan pa sa ubos nga - sa mga 0,0005%, apan mas taas harmonics anaa usab.

Balik ngadto sa transistor amplifier sa klase "Usa ka"?

Karon, daghang eksperto sa kapatagan sa hatag-as nga-kalidad nga tingog hulad, kopya advocate sa usa ka pagbalik ngadto sa tube amplifier, sukad sa ang-ang sa mahunihon pagtuis ug harmonics gipaila pinaagi kanila ngadto sa usa ka output signal, klaro nga mas ubos kay sa transistors. Apan, kini nga mga bentaha mga timbang, tugbang sa usa ka dako nga gidak-on sa panginahanglan sa matching transformer sa taliwala sa mga hatag-as nga pagbatok tube output stage ug ubos impedance audio mamumulong. Apan, yano ug gahum transistors mahimo nga gihimo uban sa usa ka transformer output, ingon nga gipakita sa ubos.

Adunay usab usa ka panglantaw nga ang katapusang kalidad tingog lamang paghatag og usa ka hybrid nga tube-transistor amplifier, ang tanan nga mga single-cycle hugna sa mga dili sakop sa negatibo nga feedback , ug sa pagtrabaho sa usa ka klase "A". Nga mao, ang usa ka repeater usa ka gahum amplifier sa usa ka transistor. sa sirkito ang makabaton sa sa iyang maximum makab-ot efficiency (sa klase "A") mao ang dili labaw pa kay sa 50%. Apan bisan ang mga gahum, ni ang amplifier efficiency mao nagpaila sa sa kalidad sa tingog hulad, kopya. Partikular nga kamahinungdanon motapot sa kalidad ug linearity sa dili pa mahiabut sa sirkito.

Tungod kay ang single-natapos sirkito mao ingon nga ang usa nga panglantaw, atong tagdon sa ubos sa ilang mga posibilidad.

Single-ended amplifier sa usa ka transistor

Pagmaneho niini, ang usa ka komon nga-nagbuga ug RC-sumpay alang sa input ug output signal alang sa paggamit diha sa klase "A" sa gipakita sa sa numero sa ubos.

Adunay gipakita sa usa ka transistor Q1 npn gambalay. Niini maniningil pinaagi sa usa ka kasamtangan nga gilimitahan resistor P3 konektado sa positibo nga terminal + Vcc, ug usa ka nagbuga - sa -Vcc. Gahum transistor pnp gambalay sa kabubut-on sa sama nga sa sirkito, kondili sa gahum suplay sa terminal gikambyo.

C1 - blocking capacitor, diin ang AC input signal nga mibulag gikan sa DC boltahe Vcc. Sa kini nga kaso, C1 wala pagpugong sa paglabay sa mga AC input kasamtangan nga pinaagi sa junction "basehan -. Q1 transistor nagbuga" Resistors R1 ug R2 uban sa transisyon-ato "E - B" sa usa ka boltahe magbabahin Vcc sa pagpili sa operating punto sa transistor Q1 sa nagahunong mode. Tipikal nga alang niini nga sirkito nga mao ang bili sa R2 = 1 kohm, ug ang posisyon sa operating punto - Vcc / 2. P3 mao ang load resistor ug ang maniningil sa sirkito gigamit sa paghimo ang maniningil sa AC output boltahe.

Ibutang ta nga ang Vcc = 20 V, R2 = 1 kohm, ug sa kasamtangan nga ginansiya butang h = 150. boltahe Ang sa nagbuga sa pinili Ve = 9 V, ug ang boltahe drop tabok sa junction "E - B" mao ang gituohan nga sama sa Vbe = 0.7 V. bili Kini kaangay sa sa gitawag nga transistors silicon. Kon giisip kami sa amplifier sa germanium transistors, ang boltahe drop sa bukas nga transisyon "E - B" nga katumbas sa Vbe = 0,3 V.

nagbuga kasamtangan nga mao ang gibana-bana nga katumbas sa sa kasamtangan nga maniningil

Ie = 9 B / 1 k = 9 ma ≈ IC.

Base sa kasamtangang IB = IC / h = 9 Ma / 150 = 60 ua.

Ang boltahe tinulo sa tibuok resistor R1

V (R1) = Vcc - VB = Vcc - (Vbe + Ve) = 20 V - 9.7 V = 10.3 V,

R1 = V (R1) / IB = 10,3 V / 60 Ma = 172 Ohm.

C2 ang gikinahanglan aron sa paghimo sa usa ka kadena nga moagi sa AC component sa nagbuga (maniningil sa kasamtangan sa tinuod). Kon kini dili mao, nan ang resistor R2 ang hugot nga lamang sa AC component, sa pagkaagi nga ang hilisgutan sa gahum sa bipolar transistor adunay usa ka ubos nga kasamtangan nga ganancia.

Sa atong kalkulasyon kita nagtuo nga IC = IB h, diin IB - base kasamtangan nga nagapaagay sa niini gikan sa nagbuga ug mahitabo sa diha nga apply ngadto sa pagpihig base. Apan, kanunay pinaagi sa base (sama diha sa atubangan sa pagbakwit, ug walay niini) nagagula labaw pa ug usa ka leakage kasamtangan sa Icb0 maniningil. Busa, ang tinuod nga maniningil sa kasamtangan nga mao ang IC = IB h + Icb0 h, pananglitan leakage kasamtangan nga sa usa ka sirkito sa MA mapalambo 150 nga mga panahon. Kon giisip kami sa amplifier sa germanium transistors, kini nga kamatuoran nga kinahanglan nga gidala ngadto sa asoy diha sa mga kalkulasyon. Ang kamatuoran nga ang mga germanium transistors adunay usa ka mahinungdanon nga Icb0 kapunongan sa pipila ka microamps. Sa silicon, siya sa tulo ka mga sugo sa magnitude mas gamay (mga sa pipila na), mao nga sila sa kasagaran wala tagda sa mga kalkulasyon.

Single-ended amplifier sa mos-transistor

Sama sa bisan unsa nga amplifier pagdala, giisip sa mga laraw adunay iyang counterpart sa taliwala sa mga amplifier sa bipolar transistors. Busa, atong tagdon sa miaging Analog sirkito uban sa usa ka komon nga nagbuga. Kini gihimo gikan sa usa ka komon nga tinubdan ug RC-talikala sa input ug output signal alang sa klase "A" ug gipakita sa ubos.

Adunay C1 - sa usa ka ali capacitor, diin ang AC input signal nga mibulag gikan sa DC boltahe Vdd. Ingon sa nailhan, sa bisan unsa nga amplifier pagdala kinahanglan gayud nga adunay usa ka ganghaan nga potensyal sa iyang mis transistors sa ubos sa ilang potensyal nga tinubdan. Sa niini nga sirkito nga ang ganghaan mga tinukod resistor R1, nga kasagaran usa ka hataas nga pagbatok (100 kOhm sa 1 MOhm), kini dili shunted sa input signal. Ang kasamtangan nga pinaagi sa R1 ang hapit dili mahitabo, mao nga ang mga potensyal sa ganghaan sa diha nga walay input signal mao nga sama sa sa potensyal yuta. Ang potensyal sa tinubdan sa ibabaw sa yuta nga potensyal tungod sa boltahe tinulo sa tibuok resistor R2. Busa, ang ganghaan potensyal ubos pa kay sa potensyal nga tinubdan, nga mao ang gikinahanglan alang sa normal nga operasyon sa Q1. Ang capacitor C2 ug ang resistor P3 sa samang function ingon nga sa miaging pamaagi. Tungod kay kini nga sirkito nga uban sa usa ka komon nga tinubdan, nan ang input ug output signal mao ang hugna mibalhin sa 180 °.

Amplifier sa transformer output

Ang usa ka ikatulo yano nga usa ka-stage amplifier transistors sa gipakita sa sa numero sa ubos, ang gihulma, giporma usab pinaagi sa komon nga-nagbuga sa pag-operate sa klase "A", apan uban sa usa ka ubos nga impedance mamumulong kini konektado pinaagi sa usa ka matching transformer.

Ang nag-unang winding sa transformer T1 mao ang luwan sa mga maniningil sa transistor Q1 ug sa sirkito og usa ka output signal. T1 ipasa sa usa ka output signal sa usa ka mamumulong, ug naghatag og bug-os nga koordinasyon output transistor uban sa ubos nga pagsukol (mahitungod sa pipila ka mga ohms) impedance mamumulong.

Ang boltahe magbabahin sa maniningil sa gahum sa tinubdan Vcc, nanagtigum sa resistors R1 ug P3, nga naghatag og usa ka pagpili sa mga operating punto sa transistor Q1 (suplay boltahe pagpihig sa iyang base). Pagtudlo sa nahibiling mga elemento sa amplifier mao ang sama nga ingon nga sa miaging mga laraw.

Ang pagduso-pull audio amplifier

Pagduso-pull amplifier LF duha ka transistors gipikas ang input audio signal frequency sa duha ka antiphase katunga-nga-tinabyog, sa matag usa sa nga mapalambo pinaagi sa iyang kaugalingon nga transistor stage. Human sa paghimo sa ingon nga sa usa sa katunga-tinabyog ginansiya gikombinar ngadto sa usa ka integral mahunihon signal, nga transmitted ngadto sa sistema sa mamumulong. Ang maong usa ka ubos-frequency signal pagkakabig (natipak ug re-paghiusa) natural nga hinungdan sa mabakwi pagtuis niini tungod sa kalainan sa frequency ug dinamikong mga kabtangan sa duha ka transistor sirkito. Kini nga mga pagtuis nga pagkunhod audio kalidad sa amplifier output.

Sa pagduso-pull amplifier nga naglihok sa sa klase "A" dili maayo ang paghuwad sa mga komplikado nga tingog signal, ingon sa usa ka kanunay nga kasamtangan nga bili nagadugang padayon nagapaagay sa ilang mga abaga. Kini modala ngadto sa usa ka unbalance sa katunga balod signal, nga bahin pagtuis ug sa katapusan ngadto sa pagkawala sa pagsabot sa tingog. Pinaagi sa pagpainit, ang duha ka mga gahum sa transistors nagadugang sa makaduha diha sa ubos nga pagtuis ug sa subsonic frequency signal. Apan, ang mga nag-unang pagpahimulos sa pagduso-pagbitad sa sirkito mao ang madawat nga efficiency ug mitubo gahum output.

Pagduso-pagagub gahum amplifier sa sirkito uban sa transistors gipakita sa Fig.

amplifier Kini nga mga buhat diha sa klase "A", apan mahimong gamiton ug ang klase "AB", ug bisan "B".

Transformerless gahum sa amplifier transistor

Transformers, bisan pa sa pag-uswag sa ilang miniaturization ang tanan nga sa mao usab nga bulky, bug-at ug mahal dili pa mahiabut. Busa, kini hingkaplagan sa usa ka paagi sa pagwagtang sa transformer sa pagduso-pagbitad sa sirkito pinaagi sa pagpahamtang niini sa duha ka gamhanan nga complementary transistors sa lain-laing mga matang (npn ug pnp). Labing modernong gahum amplifier sa paggamit niini nga baruganan ug gidesinyo sa pagtrabaho sa klase "B". Ang diagram sa maong usa ka gahum amplifier gipakita sa ubos.

Ang duha sa iyang mga transistor mga gihan-ay ingon nga komon nga-maniningil sa (nagbuga sumusunod). Busa, ang sa sirkito balhin sa input boltahe sa output nga walay ginansiya. Kon ang input signal dili karon, nan transistors anaa sa ibabaw sa utlanan sa sa-estado, apan sila mibalik sa.

Sa diha nga ang mahunihon signal ang inputted, kini moabli sa positibo nga katunga-nga-tinabyog TR1, apan nagkinahanglan pnp TR2 transistor bug-os sa cutoff mode. Busa, lamang sa positibo nga katunga-nga-tinabyog ang mapalambo kasamtangan nga nagapaagay pinaagi sa load. Ang negatibo nga katunga-nga-tinabyog input signal abli lamang mosira TR2 ug TR1, sa pagkaagi nga ang load gahum gihatag ngadto sa mga negatibo nga katunga-nga-tinabyog kasamtangan. Ingon sa usa ka resulta, ang mga karga nga gipagawas sa bug-os nga gahum sa ganancia (tungod sa kasamtangan nga ginansiya) íkò signal.

Amplifier sa usa ka transistor

Kay ang assimilation sa nahisgotan tigumon yano nga amplifier transistors uban sa ilang mga kamot ug tan-awa kon sa unsang paagi kini nga mga buhat.

Sa nalakip sa nag-unang mga sirkito nga T. Aron sa pagpakaon sa ubos nga gahum sa sirkito ingon sa usa ka load transistor BC107 matang T lakip na ang headset sa usa ka pagbatok sa 2-3 ohms, usa ka kahilig boltahe sa base maghatag sa usa ka hataas nga pagbatok bili resistor R * 1 MOhm, ang decoupling capacitance electrolytic capacitor C sa 10 microfarads ngadto sa 100 microfarads kabubut-on battery 4.5V / 0.3 AA

Kon ang resistor R * dili konektado, walay base kasamtangan IB o IC sa sa kasamtangan nga maniningil. Kon ang resistor konektado, ang boltahe sa base mobangon sa 0.7 V, ug pinaagi niini nagapaagay sa usa ka kasamtangan nga IB = 4 Ma. Ang kasamtangan nga ganancia sa transistor 250 mao ang katumbas sa nga naghatag IC = 250Ib = 1 Ma.

Pinaagi sa pagdala sa usa ka yano nga amplifier transistors uban sa ilang mga kaugalingon nga mga kamot, nga kita mahimo karon nga kasinatian kini. Sampong sa imong mga headphone, ug ibutang ang inyong tudlo sa punto 1 sa sirkito. Ikaw makadungog sa dinahunog. Ang imong lawas nahibalo radiation nagpabiling suplay sa usa ka frequency sa 50 Hz. kasaba sa inyong nadungog gikan sa mga headphones, ug kini radiation mao lamang gahum transistor. Atong ipatin-aw kini nga proseso sa dugang nga detalye. AC boltahe uban sa usa ka frequency sa 50 Hz konektado sa base sa transistor pinaagi sa usa ka capacitor C. Ang boltahe sa base mao ang karon nga sama sa isip sa gidaghanon sa mga DC pagpihig boltahe (gibana-bana nga 0.7 V), pag-abot gikan sa resistor R *, ug sa usa ka AC boltahe "pinaagi sa tudlo." Ingon sa usa ka resulta, ang mga maniningil sa kasamtangan nga nadawat gikan sa AC component frequency sa 50 Hz. Kini nga alternating kasamtangan nga gigamit aron sa pagbalhin sa diaphragm mamumulong balik ug uban sa sama nga frequency, nga nagpasabot nga kita makahimo sa pagpatalinghug sa tono sa 50 Hz output.

Play 50 Hz kasaba dili kaayo kulbahinam, aron mahimong konektado sa mga punto sa 1 ug 2, sa ubos-frequency signal tinubdan (CD-player o mikropono) ug enhanced makadungog sinultihan o musika.