Амплифицирана каскада на транзистори

При изчисляване на усилването каскади на полупроводникови елементи, човек трябва да знае много теория. Но ако искате да направите най-прости ULF, е достатъчно да изберете транзистори по отношение на ток и печалба. Това е основно, все пак трябва да решите в какъв режим усилвателят трябва да работи. Това зависи от това къде възнамерявате да го използвате. В края на краищата, можете да разширите не само звук, но и ток - импулсът да контролирате всяко устройство.

Видове усилватели

Когато се реализира проектирането на усилващите етапи на транзисторите, трябва да бъдат решени няколко важни въпроса. Незабавно определете режима, в който устройството ще работи:

1. А е линеен усилвател, изходът е налице по всяко време по време на работа.
2. B - токът преминава само през първия полукръг.
3. С - при висока ефективност, нелинейните изкривявания стават по-силни.
4. D и F - режими на работа на усилвателите в режим "ключ" (превключвател).

Общи схеми на транзисторни усилващи етапи:

1. С постоянен ток в основната верига.
2. С фиксиране на напрежението в основата.
3. Стабилизиране на колекторната верига.
4. Стабилизиране на емитерната верига.
5. Тип диференциал ULF.
6. Усилващи усилватели с ниска честота.

За да разберем принципа на функциониране на всички тези схеми, трябва най-малкото да ги разгледаме накратко.

Закрепване на тока в основната верига

Това е най-простата схема на усилвателя, която може да се използва на практика. Поради това той се използва широко от начинаещи радиолюбители - не е трудно да се повтаря дизайна. Базовите и колекторни схеми на транзистора се захранват от един източник, което е предимство на дизайна.

Но има и недостатъци: силната зависимост на нелинейните и линейни параметри на ULF е:

1. Захранващото напрежение.
2. Степени на изменение на параметрите на полупроводников елемент.
3. Температури - При изчисляване на етапа на усилвателя трябва да вземете предвид този параметър.

Има много недостатъци, те не позволяват използването на такива устройства в модерната технология.

Стабилизиране на базовото напрежение

В режим А могат да работят усилващи каскади на биполярни транзистори. Но ако направите фиксиране на напрежението на основата, можете дори да използвате теренните работници. Само това ще се определи напрежението не е база, но портата (имената на заключенията на тези транзистори са различни). В схемата, вместо биполярен елемент се определя от полето, нищо не трябва да се променя. Трябва просто да вземете съпротивлението на резисторите.

Стабилността на тези каскади не се различава, основните параметри се нарушават по време на работа и много силно. От гледна точка на изключително лоши параметри не се използва такава схема, вместо това е по-добре да се прилагат практически проекти със стабилизирането на колекторите или емитерните вериги.

Стабилизиране на колекторната верига

Когато се използват схеми на усилващи етапи на биполярни транзистори със стабилизация на колекторната верига, възможно е да се поддържа около половината от стойността на захранващото напрежение при изхода. И това се случва в относително голям диапазон от захранващи напрежения. Това се дължи на факта, че има отрицателна обратна връзка.

Такива каскади се използват широко в високочестотните усилватели - URF, UHF, буферни устройства, синтезатори. Такива схеми се използват в хетеродинни радиостанции, предаватели (включително мобилни телефони). Обхватът на тези схеми е много голям. Разбира се, мобилната верига се реализира не на транзистор, а на композитен елемент - един малък силиконов кристал замества огромна верига.

Стабилизиране на емитер

Тези схеми често могат да бъдат намерени, тъй като те имат очевидни предимства - висока стабилност на характеристиките (в сравнение с всички описани по-горе). Причината е много голяма дълбочина на текущата обратна връзка (постоянна).

усилвателни стъпала с помощта на транзистори, направени със стабилизирането на емитер веригата, които се използват в радио приемници, предаватели, чипс за подобряване на параметрите на устройството.

Диференциални усилватели

Диференциалната каскада на усилване се използва доста често, като тези устройства имат много висока степен на имунитет срещу смущения. За да осигурите такива устройства, можете да използвате източници на ниско напрежение - това ви позволява да намалите размера. Дифузилизатор се получава, ако излъчвателите на два полупроводникови елемента са свързани към един резистор. Дизайнът на "класическия" диференциален усилвател е показан на фигурата по-долу.

Такива каскади често се използват в интегрални микросхеми, операционни усилватели, IF усилватели, FM приемници, радио честоти на мобилни телефони, честотни миксери.

Плъзгащи усилватели

Лицеви издърпайте усилвател може да работи в режим на практически всеки, но най-често се използва Б. Причината - на сцената е настроен единствено на изходите на устройството, и има нужда да се подобри ефективността, за да се гарантира високо ниво на ефективност. Изпълнението на схемата на двутактов усилвател може да бъде както на полупроводникови транзистори със същия тип проводимост, така и с различни. "Класическата" схема на двутактов транзисторен усилвател е показана на фигурата по-долу.

Независимо от работния режим на стъпката на усилвателя, възможно е значително да се намали броят на равномерните хармоници във входния сигнал. Това е основната причина за широкото разпространение на такава схема. Плъзгащите усилватели често се използват в CMOS елементи и други цифрови елементи.

Схема с обща база

Тази схема на включване на транзистора е сравнително обичайна, тя е четири-терминална мрежа - два входа и един и същ брой изходи. И един вход е едновременно изход, той е свързан към терминала "база" на транзистора. Той свързва един изход от източника на сигнал и натоварване (например високоговорител).

За да захранвате каскадата с обща основа, можете да приложите:

1. Схемата за фиксиране на тока на базата.
2. Стабилизиране на базовото напрежение.
3. Стабилизация на колектора.
4. Стабилизиране на емитер.

Характеристиката на схемите с обща основа е много ниска стойност на съпротивлението на входа. Тя е равна на съпротивлението на емитерния възел на полупроводниковия елемент.

Схемата с общ колектор

Конструкции от този тип също се използват доста често, това е четири-терминална мрежа, която има два входа и един и същ брой щифтове. Има много прилики с схемата на усилвателя с обща основа. Само в този случай колекторът е обща точка за свързване на източника на сигнал и натоварването. Сред предимствата на такава схема е нейният висок импеданс на входа. Поради това често се използва в нискочестотни усилватели.

За да захранва транзистора, е необходимо да се използва текущата стабилизация. За тази цел стабилизацията на излъчвателя и колектора е в идеалния случай. Трябва да се има предвид, че такава схема не може да обърне входящия сигнал, не усилва напрежението, поради което се нарича "емитер последовател". Такива схеми имат много голяма стабилност на параметрите, дълбочината на DC по отношение на постоянен ток (обратна връзка) е почти 100%.

Общ излъчвател

Усилените каскади с общ излъчвател имат много висока печалба. С използването на такива схеми са изградени високочестотни усилватели, използвани в съвременна технология - GSM, GPS системи, безжични Wi-Fi мрежи. Четири-терминалната мрежа (каскада) има два входа и един и същ брой изходи. А емитерът е свързан едновременно с един изход на товара и източника на сигнала. За захранване на каскади с общ излъчвател е желателно да се използват биполярни източници. Но ако това е невъзможно, може да се използват еднополюсни източници, но е малко вероятно да се постигне висока мощност.