Quan calculeu les etapes d'amplificació d'elements semiconductors, cal conèixer molta teoria. Però si voleu fer l'ULF més senzill, n'hi ha prou amb seleccionar transistors per a corrent i guany. Això és el més important, encara heu de decidir en quin mode hauria de funcionar l'amplificador. Depèn d'on penseu utilitzar-lo. Després de tot, pots amplificar no només el so, sinó també el corrent, un impuls per controlar qualsevol dispositiu.
Tipus d'amplificadors
Quan s'implementen els dissenys d'etapes d'amplificació en transistors, cal abordar diversos problemes importants. Decidiu immediatament en quins modes funcionarà el dispositiu:
- A és un amplificador lineal, hi ha corrent a la sortida en qualsevol moment durant el funcionament.
- V: el corrent només flueix durant la primera meitat del cicle.
- C: amb una alta eficiència, les distorsions no lineals es tornen més fortes.
- D i F - modes de funcionament dels amplificadors en el mode "clau".(canvi).
Circuits amplificadors de transistors comuns:
- Amb un corrent fix al circuit base.
- Amb la fixació de la tensió a la base.
- Estabilització del circuit del col·lector.
- Estabilització del circuit emissor.
- Tipus de diferencial ULF.
- Amplificadors de baix push-pull.
Per entendre el principi de funcionament de tots aquests esquemes, cal que, com a mínim, tingueu en compte les seves característiques.
Arreglar el corrent al circuit base
Aquest és el circuit d'etapa d'amplificació més senzill que es pot utilitzar a la pràctica. A causa d'això, és àmpliament utilitzat pels radioaficionats novells: no serà difícil repetir el disseny. La base i els circuits col·lectors del transistor s'alimenten de la mateixa font, la qual cosa és un avantatge del disseny.
Però també té desavantatges: això és una forta dependència dels paràmetres lineals i no lineals de l'ULF de:
- Font d'alimentació.
- Graus de dispersió dels paràmetres de l'element semiconductor.
- Temperatures: a l'hora de calcular l'etapa d'amplificació, s'ha de tenir en compte aquest paràmetre.
Hi ha bastants deficiències, no permeten l'ús d'aquests dispositius en la tecnologia moderna.
Estabilització de la tensió base
En el mode A, les etapes d'amplificació dels transistors bipolars poden funcionar. Però si arregleu la tensió a la base, fins i tot podeu utilitzar treballadors de camp. Només això fixarà la tensió no de la base, sinó de la porta (els noms dels pins d'aquests transistors són diferents). al diagrama en lloc del'element bipolar està instal·lat al camp, no s'haurà de fer res. Només has de triar la resistència de les resistències.
Aquestes cascades no difereixen en estabilitat, els seus paràmetres principals es violen durant el funcionament i amb molta força. A causa dels paràmetres extremadament pobres, aquest esquema no s'utilitza; en canvi, és millor utilitzar dissenys amb estabilització dels circuits col·lectors o emissors a la pràctica.
Estabilització del circuit del col·lector
Quan s'utilitzen circuits d'etapes d'amplificació en transistors bipolars amb estabilització del circuit col·lector, resulta que es manté aproximadament la meitat de la tensió d'alimentació a la seva sortida. A més, això passa en un rang relativament gran de tensions d'alimentació. Això es fa a causa del fet que hi ha comentaris negatius.
Aquests cascades s'utilitzen àmpliament en amplificadors d' alta freqüència: UFC, IF, dispositius de memòria intermèdia, sintetitzadors. Aquests circuits s'utilitzen en receptors de ràdio heterodins, transmissors (inclosos telèfons mòbils). L'abast d'aquests esquemes és molt gran. Per descomptat, als dispositius mòbils, el circuit no s'implementa en un transistor, sinó en un element compost: un petit cristall de silici substitueix un circuit enorme.
Estabilització de l'emissor
Sovint es poden trobar aquests circuits, ja que tenen avantatges clars: una gran estabilitat de característiques (en comparació amb tots els descrits anteriorment). El motiu és la gran profunditat de la retroalimentació de corrent (DC).
AmplificacióLes cascades en transistors bipolars, fetes amb l'estabilització del circuit emissor, s'utilitzen en receptors de ràdio, transmissors, microcircuits per augmentar els paràmetres dels dispositius.
Dispositius amplificadors diferencials
L'etapa d'amplificació diferencial s'utilitza amb força freqüència, aquests dispositius tenen un grau molt alt d'immunitat a les interferències. Per alimentar aquests dispositius, podeu utilitzar fonts de baixa tensió, això us permet reduir la mida. Un amplificador diferencial s'obté connectant els emissors de dos elements semiconductors a la mateixa resistència. El circuit amplificador diferencial "clàssic" es mostra a la figura següent.
Aquestes cascades s'utilitzen molt sovint en circuits integrats, amplificadors operacionals, amplificadors, receptors FM, rutes de ràdio de telèfons mòbils, mescladors de freqüència.
Amplificadors push-pull
Els amplificadors push-pull poden funcionar en gairebé qualsevol mode, però s'utilitza més sovint B. La raó és que aquestes etapes s'instal·len exclusivament a les sortides dels dispositius, i allà cal augmentar l'eficiència per garantir un alt nivell d'eficiència. És possible implementar un circuit amplificador push-pull tant en transistors semiconductors amb el mateix tipus de conductivitat, com amb diferents. El circuit "clàssic" d'un amplificador de transistor push-pull es mostra a la figura següent.
Independentment del mode de funcionament de l'etapa d'amplificació, es redueix significativamentel nombre d'harmònics parells en el senyal d'entrada. Aquest és el motiu principal de l'ús generalitzat d'aquest esquema. Els amplificadors push-pull s'utilitzen sovint en CMOS i altres components digitals.
Esquema amb una base comuna
Aquest circuit de commutació de transistors és relativament comú, és un circuit de quatre terminals: dues entrades i el mateix nombre de sortides. A més, una entrada també és una sortida, està connectada al terminal "base" del transistor. Hi ha connectades una sortida de la font del senyal i una càrrega (per exemple, un altaveu).
Per alimentar una cascada amb una base comuna, podeu utilitzar:
- Esquema per arreglar el corrent base.
- Estabilització de tensió bàsica.
- Estabilització del col·lector.
- Estabilització de l'emissor.
Una característica dels circuits amb una base comuna és un valor molt baix de la resistència d'entrada. És igual a la resistència de la unió emissor de l'element semiconductor.
Circuit de col·lectors comú
Les construccions d'aquest tipus també s'utilitzen força sovint, es tracta d'una xarxa de quatre terminals, que té dues entrades i el mateix nombre de sortides. Hi ha moltes similituds amb el circuit amplificador de base comú. Només en aquest cas, el col·lector és un punt de connexió comú per a la font de senyal i la càrrega. Entre els avantatges d'aquest circuit, es pot destacar la seva alta resistència d'entrada. Per això, s'utilitza sovint en amplificadors de baix.
Per alimentar el transistor, és necessariutilitzar l'estabilització actual. L'estabilització de l'emissor i del col·lector és ideal per a això. Cal tenir en compte que aquest circuit no pot invertir el senyal d'entrada, no amplifica el voltatge, per aquest motiu s'anomena "seguidor emissor". Aquests circuits tenen una estabilitat de paràmetres molt alta, la profunditat de la retroalimentació de CC (retroalimentació) és gairebé el 100%.
Emissor comú
Les etapes d'amplificació amb un emissor comú tenen un guany molt elevat. És amb l'ús d'aquestes solucions de circuits que es construeixen amplificadors d' alta freqüència, utilitzats en la tecnologia moderna: sistemes GSM, GPS, en xarxes Wi-Fi sense fil. Un quadripol (cascada) té dues entrades i el mateix nombre de sortides. A més, l'emissor està connectat simultàniament amb una sortida de la càrrega i la font del senyal. Per alimentar cascades amb un emissor comú, és desitjable utilitzar fonts bipolars. Però si això no és possible, es permet l'ús de fonts unipolars, només que és poc probable que aconsegueixi una gran potència.
