1/2 sahifa
Transistorli kuchaytirgichning ishlash printsipi tranzistorning kirish pallasida kuchlanish yoki oqimdagi kichik o'zgarishlar yordamida uning chiqish pallasida kuchlanish yoki oqimning ancha katta o'zgarishlarini olish mumkinligiga asoslanadi.
Emitent birikmasining kuchlanishining o'zgarishi tranzistor oqimlarining o'zgarishiga olib keladi. Transistorning bu xususiyati elektr signallarini kuchaytirish uchun ishlatiladi.
Kirish signallari ta'sirida yuzaga keladigan kollektor oqimidagi o'zgarishlarni o'zgaruvchan kuchlanishga aylantirish uchun tranzistorning kollektor pallasiga yuk ulanadi. Yuk ko'pincha qarshilik yoki tebranish davridir. Bunga qo'shimcha ravishda, tranzistorning bazasi va emitent o'rtasida o'zgaruvchan elektr signallarini kuchaytirishda, odatda, egilish manbai deb ataladigan doimiy kuchlanish manbasini yoqish kerak, uning yordamida tranzistorning ish rejimi o'rnatiladi. Ushbu rejim emitent, kollektor va bazaning ba'zi to'g'ridan-to'g'ri oqimlarining kirish elektr signali bo'lmaganda uning elektrodlari orqali oqim bilan tavsiflanadi. Qo'shimcha manbadan foydalanish bilan butun qurilmaning o'lchami oshadi, uning og'irligi oshadi, dizayn yanada murakkablashadi va ikkita manba birdan qimmatga tushadi. Shu bilan birga, siz tranzistorning kollektor pallasini quvvatlantirish uchun ishlatiladigan bitta manbadan olishingiz mumkin. Bunday kuchaytirgich sxemasidan biri rasmda ko'rsatilgan.
Ushbu sxemada kuchaytirgichning yuki rezistor R K va qarshilik R b yordamida tranzistorning kerakli asosiy oqimi o'rnatiladi. Agar tranzistorning ishlash rejimi o'rnatilgan bo'lsa (ko'pincha tranzistorning xarakteristikalari bo'yicha ish nuqtasi o'rnatilgan deb aytiladi), asosiy oqim va kuchlanish U BE ma'lum bo'ladi va rezistorning qarshiligi R b, buni ta'minlaydi. tokni quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:
R b =(G K -U BE)/I B.
U BE odatda germaniy tranzistorlari uchun 0,2...0,3 V dan, kremniylilar uchun 0,6...0,8 V dan oshmaganligi sababli G K kuchlanishi birliklarda yoki hatto o'nlab voltlarda o'lchanadi, u holda U BE<
R b ≈G K /I B.
Ifodalardan kelib chiqadiki, VT tranzistorining turidan qat'i nazar, uning asosiy oqimi doimiy bo'ladi: I B = G K / R b. Shuning uchun bu sxema chaqirildi umumiy emitent (CE) davrlari va sobit tayanch oqimi.
Kuchaytirgich bosqichida uning elektrodlarining doimiy oqimlari va kuchlanishlarida tranzistorning ishlash rejimi boshlang'ich yoki dam olish rejimi deb ataladi.
Transistorning kollektor pallasida yukni kiritish I K R K mahsulotiga teng yuk qarshiligida kuchlanish pasayishiga olib keladi.
Natijada, tranzistorning kollektori va emitent Uke o'rtasida ta'sir qiluvchi kuchlanish yuk qarshiligidagi kuchlanish pasayishi miqdori bo'yicha quvvat manbai G K kuchlanishidan kamroq bo'lib chiqadi, ya'ni:
U KE =G K -I K R K.
Agar bu bog'liqlik tranzistorning statik chiqish xarakteristikalari oilasida grafik ko'rsatilsa, u holda u to'g'ri chiziqqa o'xshaydi. Uni qurish uchun unga tegishli ikkita nuqtani aniqlash kifoya (chunki ikkita nuqta orqali faqat bitta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin). Har bir nuqta ikkita koordinata bilan ko'rsatilishi kerak: I K va U CE.
Koordinatalardan biri uchun o'ziga xos qiymat berib, ikkinchi koordinata U KE = G K -I K R K tenglamasini yechish orqali aniqlanadi. Tranzistorning statik chiqish xarakteristikalari oilasi bo'yicha tenglamaga muvofiq tuzilgan to'g'ri chiziq yuk to'g'ri chiziq deb ataladi.
Shakl (a) da ko'rsatilgan yuk chizig'i G K = 10 V va R K = 200 Ohm bo'lgan holat uchun qurilgan.
1-band: =0;U KE =G K -0R K =G K =10 V;
2-band: I K =30 mA; U KE =10—30-10^3-200=10—6=4 V.
Agar boshlang'ich rejimda (dam olish rejimi) asosiy oqim 2 mA bo'lsa, bu rejim I BO = 2 mA da olingan statik chiqish xarakteristikasi bilan kesishgan nuqtada yuk chizig'ida yotgan A nuqtasi bilan aniqlanadi. Bunday holda, I KO = 20 mA; U BEO =5,8 V. Agar A nuqtani kirish xarakteristikalari turkumiga o'tkazsak (b-rasm), U BEO ni topishimiz mumkin. U 0,25 V ga teng.
Kuchaytirgichning kirishiga 50 mV (0,05 V) amplitudali o'zgaruvchan kuchlanish qo'llanilganda, U BEO = 0,25 V kuchlanishga nisbatan kirish xususiyatlarining kuchlanish o'qida 0,05 V kuchlanishga mos keladigan segmentlar bo'ladi. ikkala tomonga yotqizilgan va perpendikulyarlar ularning uchlaridan BE ning U o'qiga statik xarakteristikasi bilan kesishmaguncha tiklanadi, bu nuqtada kuchaytirgichning dam olish rejimini ko'rsatadi. Perpendikulyarlarning xarakteristikasi bilan kesishgan nuqtalarida B va C harflari joylashtiriladi, shuning uchun kirishga o'zgaruvchan kuchlanish berilganda, ish rejimi endi A nuqtasi bilan emas, balki uning B nuqtalari orasidagi harakatlari bilan belgilanadi. va C. Bunday holda, asosiy oqim 1 dan 3 mA gacha o'zgaradi. Boshqacha qilib aytganda, kuchaytirgichning kirishidagi o'zgaruvchan kuchlanish uning kirish oqimida o'zgaruvchan komponentning paydo bo'lishiga olib keladi - asosiy oqim. Ushbu misolda, rasmdan ko'rinib turganidek, asosiy oqimning o'zgaruvchan komponentining amplitudasi 1 mA ni tashkil qiladi.
B va C nuqtalari chiqish xarakteristikalari oilasiga o'tkazilishi mumkin. Ular 1 va 3 mA ga teng bo'lgan tayanch oqimlarida olingan statiklar bilan yuk xarakteristikasining kesishmasida joylashgan bo'ladi. Ushbu raqamdan ko'rinib turibdiki, yuk rejimida kollektor kuchlanishining o'zgaruvchan komponenti paydo bo'lgan. Aks holda, kollektor kuchlanishi endi doimiy bo'lib qolmaydi, lekin sinxron ravishda o'zgaradi
kirish kuchlanishidagi o'zgarishlar bilan. Bundan tashqari, kollektor kuchlanishining o'zgarishi DU BE =7,5-4,3=3,2V kirish kuchlanishining o'zgarishi DU BE =0,3-0,2=0,1V dan 32 marta ko'p bo'lib chiqadi; ya'ni kirish kuchlanishi 32 marta kuchaytirildi.
G K quvvat manbaining kuchlanishi doimiy bo'lgani uchun kollektor kuchlanishining o'zgarishi kollektor yuk qarshiligidagi kuchlanishning o'zgarishiga teng, ya'ni DU KE = DI K R K. Bu ifodadan ko'rinib turibdiki, qarshilik qanchalik katta bo'lsa. qarshilik R K, undagi kuchlanish qanchalik ko'p o'zgaradi va daromad shunchalik katta bo'ladi. Biroq, R K rezistorining qarshiligini faqat ma'lum bir chegaraga oshirish mumkin, undan oshib ketish hatto daromadning pasayishiga va kuchaytirilgan signalning katta buzilishlarining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin.
Yuqori rasmda ko'rsatilgan kuchaytirgichda tranzistorning ish rejimi rezistor R b tomonidan o'rnatiladigan asosiy oqim bilan belgilanadi. Tranzistorning ishlash rejimi R1R2 bo'luvchidan kuchlanishni uning emitent birikmasiga qo'llash orqali ham o'rnatilishi mumkin.
R1 va R2 rezistorlari orqali o'tadigan bo'luvchi oqim I D tranzistorning emitent birikmasiga qo'llaniladigan R2 rezistorining qarshiligida kuchlanish pasayishiga olib keladi va uni oldinga yo'naltiradi. Bu kuchlanish, asosan, R1, R2 rezistorlarining qarshiliklari va ular orqali o'tadigan oqim I D nisbati bilan aniqlanadi va tranzistor turiga deyarli bog'liq emas. Shuning uchun bunday sxema ba'zan qo'zg'almas chiziqli sxema deb ataladi.
Bitta birinchi tranzistorda bosh refleksli ULF. Kuchli, yuqori sifatli past chastotali kuchaytirgichni yaratish bo'yicha ko'plab hisob-kitoblar va tajribalar meni uni loyihalashning eng istiqbolli usuli bitta birinchi tranzistorda bosh refleksidan foydalanish bo'lishi mumkin degan fikrga olib keldi. Qizig'i shundaki, bunday kuchaytirgichlar taxminan qirq yil oldin paydo bo'lishi mumkin edi, ammo bu bir qator sabablarga ko'ra sodir bo'lmadi.
Avvalo, n-p-n o'tish tranzistorlarini yaratish bilan tranzistorlarning o'ziga xos xususiyatlari tufayli signalni ajratish mumkin bo'ldi, chunki ularning ba'zilari ijobiy impuls bilan, boshqalari esa salbiy bilan ochiladi. Bunday tranzistorlarga asoslangan kuchaytirgichlar sezilarli darajada soddalashdi, ammo ularning chiqishida sezilarli signal buzilishi paydo bo'ldi. Ulardan xalos bo'lish uchun radio dizaynerlari ULF sxemalarini qurishning boshqa usullarini izlash o'rniga, kuchaytirgich sxemalarini murakkablashtira boshladilar.
Va yana bir, ehtimol, birinchi tranzistorda bosh refleksi bo'lgan sxemalarni rad etishning asosiy sababi, bunday kuchaytirgichlarning chiqish tranzistorlarining sezilarli darajada qizib ketishi edi, bu ularning yuqori chiqish quvvatida uzoq muddatli ishlashiga to'sqinlik qiladi.
Bu fikrlarning barchasi meni, musiqachi va bastakorni buzilish sababini topish uchun ma'lum bo'lgan ULF sxemalarini sinchkovlik bilan tahlil qilishga majbur qildi. Shu bilan birga, men "naycha" radioelektronika haqidagi bilimlarimga tayanib, o'z yo'limdan bordim. Buning uchun men sxemalarni loyihalash va hisoblashni, yuzlab eksperimental sxemalarni yaratishni o'rganishim kerak edi va oxirida qizib ketish sababini topib, uni yo'q qilishga muvaffaq bo'ldim. Natijada, men ishlab chiqqan past chastotali kuchaytirgichlar taxminan 300 Vt chiqish quvvatini ishlab chiqishda 90 V gacha bo'lgan kuchlanish kuchlanishida ishlaydi.
Men o'quvchilarning e'tiboriga bitta tranzistorda bosh refleksli ushbu kuchaytirgichlardan birining dizayni tavsifini keltiraman - uning chiqish quvvati 120 Vt.
Naycha bilan o'xshashlik asosida yaratilgan bitta tranzistorli fazali inverter kuchaytirgich pallasining yuqori va pastki qo'llari uchun signalni aniq faza ajratishni ishlab chiqaradi, bu "qadamlar" va "qo'ng'iroq" ko'rinishini yo'q qiladi. Chiziqli rejimda joriy kuchaytirish bosqichlarining ishlashi amalda boshqa hech qanday buzilishlarni keltirib chiqarmaydi.
Natijada buzilish hosil qilmaydigan deyarli chiziqli xarakteristikaga ega kuchaytirgich; Transistorli ULF chiqishidagi tovushning "rangi" yuqori sifatli quvur kuchaytirgichidan o'tgan bilan deyarli bir xil.
Birinchi tranzistorda bosh refleksi bilan 120 Vt chiqish quvvatiga ega ULF dizayni
Birinchi tranzistor VT-1 zanjirning yuqori va pastki qismlari uchun signalni fazada ajratib turadigan fazali inverterni va ULF pallasining pastki qismi uchun kuchlanish signalini kuchaytirgichni o'z ichiga oladi.
VT-1 dan emitent impulslarining kuchlanishiga asoslangan kuchaytirgich VT-2 tranzistorida yig'ilgan. O'chirishning yuqori qismi uchun signal VT-1 emitentidan chiqariladi va umumiy asosga ega bo'lgan sxema bo'yicha ulangan VT-2 tranzistori tomonidan kuchlanishda kuchaytiriladi. VT-4 - VT-13 da signal oqim bilan kuchaytiriladi. Fazali invertorlar VT-4 - VT-5 tranzistorlarida yig'ilgan bo'lib, ular KT808A, KT808BM, KT-819G yoki bir xil quvvatdagi boshqa p-p-n-tranzistorlar kabi tranzistorlar chiqishda ishlatilishi mumkin edi.
Kuchaytirgich uchta oqim kuchaytiruvchi bosqichdan foydalanadi - amaliyot shuni ko'rsatadiki, kuchaytirgichning normal ishlashi uchun ikkita bosqich etarli emas.
(VT-1, VT-2, VT-3 - KT-815G; VT-4, VT-5 - KT-814G; VT-6, VT-7 - KT-315B; VT-8, VT-9 - KT -817 G VT10, VT-11, VT-14 - KT-808A, VD-2 - D-814V-VD-3 VD-4-D -220;
VT-2 va VT-4 tranzistorlarining asoslari zener diodidan quvvatlanadi, bu kuchaytirgichning juda "silliq" ishlashini ta'minlaydi. VT-3 va VT-14 dagi tranzistorli filtrlar o'zgaruvchan tokning fonini deyarli butunlay olib tashlaydi.
VT-6 va VT-7 tranzistorlari ULF tarmoqqa ulanganda yuzaga keladigan ortiqcha yuklardan himoya qiladi; ular signal sifatiga ta'sir qilmaydi. Karnaylar kuchaytirgichning chiqishiga yarim ko'prikli sxemadagi kondansatörler orqali ulanadi.
Emitent VT-8 va VT-10 va VT-11 bazalari o'rtasida (shuningdek, VT-9 va VT-12 - VT-13 o'rtasida) R30, C5 va R31.C6 RC zanjirlari ulanadi, ularning yordami bilan. VT- 10 - VT-13 bazalaridagi moyillik maksimal signalda pasayadi va tranzistorlar qizib ketmaydi. Bunday zanjirlarning yo'qligi chiqish tranzistorlarining qizib ketishiga olib keladi.
C8, C-9, C-10 va C-11 kondansatkichlari 100V ish kuchlanishiga mo'ljallangan bo'lishi kerak. Aytgancha, 1970-yillarda katta quvvatli elektrolitik kondansatkichlar juda qimmat va tanqis edi, bu esa dizaynerlarni ushbu elektr elementlarisiz dinamiklarni yoqish usulini ishlab chiqishga majbur qildi, ammo bunday himoya tizimi ba'zan undan qimmatroq bo'lib chiqdi. kuchaytirgichlarning o'zlari va ishonchli emas edi.
Kuchaytirgichni sozlash juda oson, bir necha daqiqada. Birinchi yoqishni 40 dan 75 Vt gacha bo'lgan ketma-ket ulangan akkor chiroq orqali amalga oshirish tavsiya etiladi. Kuchaytirgich to'g'ri yig'ilgan bo'lsa, chiroq ulanganda yorqin miltillaydi va keyin o'chadi. Ish paytida chiroq filamenti xira porlashi mumkin.
Rezistor R14 slayderi pastki holatga, R15 yuqoriga, R9 va R10 o'rta holatga o'rnatiladi.
1 - 3 V kuchlanish uchun yuqori qarshilikli voltmetr VT12 tranzistorining bazasiga ulanishi kerak va kuchlanish R15 qarshiligi bilan 0,4 - 0,5 V ga o'rnatilishi kerak. R10 rezistori bilan o'rta nuqtadagi kuchlanish teng bo'lishi kerak. ta'minot kuchlanishining yarmigacha. VT-2 kollektoridagi R14 rezistori VT1 kollektoridagi kabi kuchlanishni o'rnatadi. Rezistor R9 kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori va pastki qismlariga signallarni tenglashtiradi - buni quloq bilan qilish oson.
Keyin akkor chiroqni ajratib, kuchaytirgichni yoqishingiz va barcha sozlamalarni takrorlashingiz kerak. Agar ULF to'g'ri va xizmat ko'rsatadigan elektr elementlardan yig'ilgan bo'lsa, siz darhol unga dinamiklarni ulashingiz mumkin.
Chiqish tranzistorlari sovutish yuzasi 1200 sm2, VT8 va VT9 - 80 sm2 va VT-14 - 500 sm2 bo'lgan radiatorlarga o'rnatiladi.
Elektr ta'minotidagi diodlar kamida 20 A oqim uchun, qolganlari uchun - 50 A dan ortiq oqim uchun baholanishi kerak.
Kuchaytirgichning yuk qarshiligi 3-8 ohm. Chiqish tranzistorlarining joriy daromadi kamida 20 birlik, qolganlari uchun esa 50 birlikdan ortiq bo'lishi kerak.
Kuchaytirgich yaxshi termal barqarorlikka ega va cheksiz ishlashi mumkin va bu vaqt ichida tranzistorlarning ish rejimlari o'zgarmaydi. ULF chiqishidagi tovush sof, tabiiy, yuqori sifatli quvur kuchaytirgichining karnaylari tomonidan ishlab chiqarilganidan unchalik farq qilmaydi.
V. SMIRNOV, Voronej viloyati, r.p. Talovaya
Xatoni payqadingizmi? Uni tanlang va bosing Ctrl+Enter bizga xabar berish uchun.
Transistor - Bu elektr signallarini kuchaytirish uchun mo'ljallangan yarim o'tkazgich elementidir.
Transistorlar bipolyar va dala effektiga bo'linadi. Birinchisi uning kirishiga berilgan oqim signali, ikkinchisi esa kuchlanish bilan boshqariladi. Bipolyar tranzistorda ikkita elektron-teshik birikmasi va uchta terminal mavjud - emitent, tayanch va kollektor. Bipolyar tranzistorlar to'g'ridan-to'g'ri yoki teskari o'tkazuvchan bo'lishi mumkin va dala effektli tranzistorlar bo'lishi mumkin r yoki n kanallar. Uchta mumkin bo'lgan tranzistorli ulanish sxemalari mavjud: umumiy baza bilan, umumiy kollektor bilan va umumiy emitent bilan.
Shaklda. 2-rasmda to'g'ridan-to'g'ri bipolyar tranzistor uchun kommutatsiya davrlari ko'rsatilgan, ularning asosiy xarakteristikalari: a) - umumiy asos bilan; b) umumiy kollektor bilan; c) umumiy emitent bilan:
Qayerda TO i - joriy daromad; K u – kuchlanish kuchayishi; R in- kirish qarshiligi; R chiqish - chiqish qarshiligi.
Asosiy taqsimot umumiy emitentga ega bo'lgan sxemadir (2-rasm, V).
Bunday ulanish sxemasi bilan statik rejimda tranzistorning xususiyatlari shaklda ko'rsatilgan kirish va chiqish xususiyatlarining oilalari bilan belgilanadi. 3, a , b. Kollektor oqimining asosiy oqimga bog'liqligi ifoda bilan aniqlanadi
I k = b I b + I k.o,
Qayerda I k - kollektor oqimi; I b - asosiy oqim; I k.o - teskari kollektor oqimi; b - asosiy oqim uzatish koeffitsienti. Koeffitsient b qiymati tranzistorning turiga va uning ish rejimiga qarab 30 dan 300 gacha bo'lishi mumkin Bipolyar tranzistor past kirish va sezilarli chiqish qarshiligiga ega. Agar kollektor pallasida rezistor kiritilgan bo'lsa, u holda asosiy oqim o'zgarganda, kollektor oqimi va kuchlanish bir vaqtning o'zida o'zgaradi. Bunday holda, kollektor pallasida chiqarilgan quvvatning o'zgarishi tranzistorning kirishidagi quvvatning o'zgarishidan sezilarli darajada katta bo'ladi. Transistorli kuchaytirgichning ishlashi bunga asoslanadi.
Kuchaytirilayotgan signal turiga qarab, to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tokning tranzistorli kuchaytirgichlari ajratiladi. Kuchaytirish muammosini bir bosqichli yordam bilan hal qilish mumkin emasligi sababli, kuchaytirgichlar odatda ko'p bosqichli ishlab chiqariladi. Ko'p bosqichli o'zgaruvchan tok kuchaytirgichlarida bosqichlar o'rtasidagi, signal manbai va kuchaytirgichning kirishi va chiqish va yuk o'rtasidagi ulanishlar kondansatkichlar yoki transformatorlar yordamida amalga oshiriladi. DC kuchaytirgichlarda bu ulanishlar to'g'ridan-to'g'ri amalga oshiriladi. Ko'p bosqichli kuchaytirgichning daromadi alohida bosqichlarning daromadlari mahsulotiga teng.
Kaskad(kuchaytirish) - qurilmaning oldingi yoki keyingi birliklariga ulangan mustahkamlovchi elementni o'z ichiga olgan qurilmaning funktsional birligi.
Kapasitiv bog'langan o'zgaruvchan tok kuchaytirgich bosqichining sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 4, A.
