Zesílené kaskády na tranzistory

Při výpočtu zesílení kaskád na polovodičových prvcích, je třeba znát hodně teorie. Ale pokud chcete udělat nejjednodušší ULF, stačí zvolit tranzistory, pokud jde o proud a zisk. To je základní, stále se musíte rozhodnout, v jakém režimu by měl zesilovač pracovat. Záleží na tom, kam ho chcete použít. Koneckonců, můžete zesílit nejen zvuk, ale i proud - impuls pro ovládání všech zařízení.

Typy zesilovačů

Při realizaci návrhu zesilovacích stupňů na tranzistory je třeba vyřešit několik důležitých otázek. Okamžitě určte režim, ve kterém bude zařízení pracovat:

1. A je lineární zesilovač, výstup je k dispozici kdykoli během provozu.
2. B - proud prochází pouze během prvního poločasu.
3. C - při vysoké účinnosti jsou nelineární deformace silnější.
4. D a F - režimy zesilovačů v režimu "klíč" (spínač).

Společné obvody tranzistorových zesilovacích stupňů:

1. S pevným proudem v základním obvodu.
2. S fixací napětí v základně.
3. Stabilizace kolektorového obvodu.
4. Stabilizace okruhu emitorů.
5. Typ diferenciálu ULF.
6. Push-pull zesilovače s nízkou frekvencí.

Abychom porozuměli principu fungování všech těchto systémů, je třeba alespoň stručně posoudit jejich rysy.

Upevnění proudu v základním obvodu

Jedná se o nejjednodušší obvod zesilovacího stupně, který lze použít v praxi. Díky tomu je široce využíván nadšenci novinářů - není to obtížné opakovat design. Základní a kolektorové obvody tranzistoru jsou napájeny z jednoho zdroje, což je výhoda konstrukce.

Má však i nevýhody: silnou závislostí nelineárních a lineárních parametrů ULF na:

1. Napájecí napětí.
2. Stupně změn parametrů polovodičového prvku.
3. Teploty - Při výpočtu stupně zesilovače je třeba vzít tento parametr v úvahu.

Existuje mnoho nevýhod, které neumožňují použití takových zařízení v moderních technologiích.

Stabilizace základního napětí

V režimu A může fungovat zesílení kaskád na bipolárních tranzistorech. Ale pokud provedete fixaci napětí na základně, můžete dokonce použít terénní pracovníky. Pouze to opraví napětí není základ, ale brána (jména závěrů takových tranzistorů jsou různé). Ve schématu namísto bipolárního prvku nastavíte pole, nic se nemění. Stačí si vyzvednout odpor odporů.

Stabilita těchto kaskád se neliší, jeho hlavní parametry jsou během provozu rušeny a velmi silně. Vzhledem k mimořádně špatným parametrům se taková schéma nepoužívá, namísto toho je lepší prakticky uplatnit konstrukce se stabilizací kolektorových nebo emitorových obvodů.

Stabilizace kolektorového obvodu

Při použití souborům pravidel zesilovací stupně pomocí bipolární tranzistory se stabilizací primárním okruhu se získá na výstupu, aby asi polovina hodnoty napájecího napětí. A to se děje v poměrně velkém rozsahu napájecích napětí. To je způsobeno tím, že existuje negativní zpětná vazba.

Tyto fáze jsou široce používány ve vysokofrekvenčních zesilovačů - RF zesilovač, je-li zesilovač, vyrovnávacích systémů syntetizátory. Takové schémata se používají v heterodynové rádia, vysílače (včetně mobilních telefonů). Rozsah těchto programů je velmi velký. Samozřejmě, že mobilní obvod není realizován na tranzistoru, ale na kompozitovém prvku - jeden malý křemíkový krystal nahradí obrovský obvod.

Stabilizace emitorů

Tyto systémy lze často najít, protože mají zřejmé výhody - vysokou stabilitu vlastností (ve srovnání se všemi výše popsanými). Důvodem je velmi velká hloubka aktuální zpětné vazby (konstantní).

Zesilovací stupně používající bipolární tranzistory, vyrobené se stabilizací emitorového obvodu, který se používá v rozhlasové přijímače, vysílače, čipy pro zlepšení parametrů zařízení.

Diferenční zesilovače

Diferenciální zesílení kaskády se používá poměrně často, takové přístroje mají velmi vysoký stupeň odolnosti vůči rušení. K napájení takových zařízení můžete použít nízkonapěťové zdroje - to vám umožní zmenšit velikost. Difuilizátor se získá, pokud jsou vysílače dvou polovodičových prvků připojeny k jednomu odporu. Obvod "klasického" diferenciálního zesilovače je zobrazen na následujícím obrázku.

Tyto fáze jsou velmi často používány v integrovaných obvodů, operační zesilovače, IF zesilovače, přijímače, FM signály, rádiové spojení s mobilním telefonem, frekvenčních míchačky.

Push-pull zesilovače

Push-Pull zesilovač může pracovat v podstatě jakýkoli režim, ale nejčastěji používá B. důvod - je připraveno výhradně na výstupech zařízení, a tam je třeba zvýšit účinnost, pro zajištění vysoké úrovně účinnosti. Implementace schématu dvoudobého zesilovače může být jak na polovodičových tranzistorech se stejným typem vodivosti, tak i na jiných. "Klasický" obvod dvoudobého tranzistorového zesilovače je zobrazen na následujícím obrázku.

Bez ohledu na způsob provozu se nachází zesilovací stupeň, že se získá v podstatě snížení počtu sudých harmonických ve vstupním signálu. To je hlavní důvod pro široké rozšíření takového systému. Push-pull zesilovače se často používají v prvcích CMOS a dalších digitálních prvcích.

Schéma se společnou základnou

Tento schéma spínání tranzistoru je poměrně běžné, jedná se o čtyřpolohovou síť - dva vstupy a stejný počet výstupů. A jeden vstup je jak výstup, je připojen k terminálu "základna" tranzistoru. Připojí jeden výstup ze zdroje signálu a zatížení (například reproduktor).

Pro napájení kaskády společnou základnou můžete použít:

1. Schéma stanovení proudu základny.
2. Stabilizace základního napětí.
3. Stabilizace kolektoru.
4. Stabilizace emitorů.

Vlastnost obvodů se společnou základnou je velmi nízká hodnota vstupního odporu. Odpovídá odporu emitorového spoji polovodičového prvku.

Schéma se společným sběratelem

Konstrukce tohoto typu se také používají poměrně často, jedná se o čtyřpolohovou síť, která má dva vstupy a stejný počet kolíků. Existuje mnoho podobností se schématem stupně zesilovače se společnou základnou. Pouze v tomto případě je kolektor společným bodem připojení zdroje signálu a zátěže. Mezi výhody takového schématu patří jeho vysoká impedance na vstupu. Díky tomu se často používá v nízkofrekvenčních zesilovačích.

Pro napájení tranzistoru je nutné použít stávající stabilizaci. Za tímto účelem je ideální vhodný stabilizátor emitorů a kolektorů. Mělo by se vzít v úvahu, že takový obvod nemůže invertovat příchozí signál, nezesiluje napětí, z tohoto důvodu se nazývá "sledovač emitoru". Takové obvody mají velmi velkou stabilitu parametrů, hloubka DC s ohledem na stejnosměrný proud (zpětná vazba) je téměř 100%.

Společný emitor

Zesílené kaskády se společným emitorem mají velmi vysoký zisk. Pomocí takových obvodových řešení jsou vybudovány vysokofrekvenční zesilovače používané v moderních technologiích - GSM, GPS systémy, bezdrátové sítě Wi-Fi. Čtyřkoncová síť (kaskáda) má dva vstupy a stejný počet výstupů. A emitor je připojen současně s jedním výstupem zátěže a zdrojem signálu. Pro napájení kaskád společným emitorem je žádoucí použít bipolární zdroje. Ale pokud to není možné, je dovoleno používat unipolární zdroje, ale je nepravděpodobné, že by bylo dosaženo vysokého výkonu.