عند حساب مراحل التضخيم على عناصر أشباه الموصلات ، تحتاج إلى معرفة الكثير من النظريات. ولكن إذا كنت ترغب في إنشاء أبسط ULF ، فيكفي اختيار الترانزستورات للتيار والربح. هذا هو الشيء الرئيسي ، ما زلت بحاجة إلى تحديد الوضع الذي يجب أن يعمل فيه مكبر الصوت. يعتمد ذلك على المكان الذي تخطط لاستخدامه فيه. بعد كل شيء ، لا يمكنك تضخيم الصوت فحسب ، بل يمكنك أيضًا تضخيم التيار - دافع للتحكم في أي جهاز.
أنواع مكبرات الصوت
عندما يتم تنفيذ تصاميم مراحل التضخيم على الترانزستورات ، يجب معالجة العديد من القضايا المهمة. حدد على الفور أي من الأوضاع سيعمل الجهاز:
- A هو مكبر صوت خطي ، يوجد تيار في الخرج في أي وقت أثناء العملية.
- V - التدفقات الحالية فقط خلال دورة النصف الأول.
- C - بكفاءة عالية ، تصبح التشوهات غير الخطية أقوى.
- D و F - أوضاع تشغيل مكبرات الصوت في وضع "المفتاح"(التبديل)
دوائر مكبر الترانزستور الشائعة:
- بتيار ثابت في الدائرة الأساسية
- مع تثبيت الجهد في القاعدة
- استقرار دائرة المجمع
- استقرار دارة الباعث.
- النوع التفاضلي ULF.
- مكبرات الصوت الجهير الدفع والسحب.
لفهم مبدأ تشغيل كل هذه المخططات ، عليك على الأقل النظر بإيجاز في ميزاتها.
إصلاح التيار في الدائرة الأساسية
هذه هي أبسط دارة مرحلة تضخيم يمكن استخدامها في الممارسة العملية. نتيجة لذلك ، يتم استخدامه على نطاق واسع من قبل هواة الراديو المبتدئين - لن يكون من الصعب تكرار التصميم. يتم تشغيل دارات القاعدة والمجمع في الترانزستور من نفس المصدر ، وهو ما يعد ميزة للتصميم.
لكن لها أيضًا عيوب - وهذا اعتماد قوي على المعلمات غير الخطية والخطية لـ ULF على:
- امدادات الطاقة.
- درجات تشتت معلمات عنصر أشباه الموصلات.
- درجات الحرارة - عند حساب مرحلة التضخيم ، يجب مراعاة هذه المعلمة.
هناك عدد غير قليل من النواقص فهي لا تسمح باستخدام مثل هذه الأجهزة في التكنولوجيا الحديثة.
استقرار الجهد الأساسي
في الوضع A ، يمكن أن تعمل مراحل تضخيم الترانزستورات ثنائية القطب. ولكن إذا قمت بإصلاح الجهد على القاعدة ، فيمكنك حتى استخدام العمال الميدانيين. هذا فقط سيصلح الجهد ليس للقاعدة ، ولكن للبوابة (أسماء المسامير لمثل هذه الترانزستورات مختلفة). في الرسم التخطيطي بدلاً منتم تثبيت العنصر ثنائي القطب في الحقل ، فلن يلزم إعادة إنشاء أي شيء. تحتاج فقط إلى اختيار مقاومة المقاومات.
لا تختلف مثل هذه السلاسل في الاستقرار ، ويتم انتهاك معاييرها الرئيسية أثناء التشغيل ، وبشدة شديدة. نظرًا للمعلمات السيئة للغاية ، لا يتم استخدام مثل هذا المخطط ؛ بدلاً من ذلك ، من الأفضل استخدام التصميمات مع تثبيت دوائر المجمع أو الباعث في الممارسة العملية.
استقرار دائرة المجمع
عند استخدام دوائر من مراحل التضخيم على الترانزستورات ثنائية القطب مع تثبيت دائرة المجمع ، فقد تبين أنها تحافظ على حوالي نصف جهد الإمداد عند خرجها. علاوة على ذلك ، يحدث هذا في نطاق كبير نسبيًا من جهد العرض. يتم ذلك بسبب حقيقة أن هناك ردود فعل سلبية.
تستخدم هذه السلاسل على نطاق واسع في مكبرات الصوت عالية التردد - UFC ، IF ، الأجهزة العازلة ، أجهزة المزج. تُستخدم هذه الدوائر في مستقبلات الراديو غير المتجانسة وأجهزة الإرسال (بما في ذلك الهواتف المحمولة). نطاق هذه المخططات كبير جدا. بالطبع ، في الأجهزة المحمولة ، لا يتم تنفيذ الدائرة على الترانزستور ، ولكن على عنصر مركب - تحل بلورة سيليكون صغيرة واحدة محل دائرة ضخمة.
استقرار الباعث
يمكن العثور على هذه الدوائر في كثير من الأحيان ، لأنها تتمتع بمزايا واضحة - ثبات عالي للخصائص (مقارنة بجميع تلك المذكورة أعلاه). والسبب هو العمق الكبير جدًا لملاحظات التيار (DC).
تضخيمشلالات على الترانزستورات ثنائية القطب ، مصنوعة من تثبيت دائرة الباعث ، وتستخدم في مستقبلات الراديو ، وأجهزة الإرسال ، والدوائر الدقيقة لزيادة معلمات الأجهزة.
أجهزة التضخيم التفاضلي
يتم استخدام مرحلة التضخيم التفاضلي في كثير من الأحيان ، تتمتع هذه الأجهزة بدرجة عالية جدًا من المناعة ضد التداخل. لتشغيل هذه الأجهزة ، يمكنك استخدام مصادر الجهد المنخفض - وهذا يسمح لك بتقليل الحجم. يتم الحصول على مضخم صوت عن طريق توصيل بواعث عنصرين من أشباه الموصلات بنفس المقاومة. دائرة مكبر الصوت التفاضلي "الكلاسيكية" موضحة في الشكل أدناه.
غالبًا ما تستخدم مثل هذه السلاسل في الدوائر المتكاملة ، ومضخمات التشغيل ، ومكبرات الصوت ، ومستقبلات FM ، ومسارات الراديو للهاتف المحمول ، وخلاطات التردد.
مضخمات الدفع والسحب
يمكن لمضخمات الدفع والسحب أن تعمل في أي وضع تقريبًا ، ولكن غالبًا ما يتم استخدام B. والسبب هو أن هذه المراحل يتم تثبيتها حصريًا عند مخرجات الأجهزة ، وهناك من الضروري زيادة الكفاءة من أجل ضمان على مستوى عال من الكفاءة. من الممكن تنفيذ دارة مضخم دفع وسحب على ترانزستورات أشباه الموصلات بنفس النوع من الموصلية ومع أخرى مختلفة. تظهر الدائرة "الكلاسيكية" لمكبر صوت الترانزستور بالدفع والسحب في الشكل أدناه.
بغض النظر عن وضع التشغيل لمرحلة التضخيم ، فقد تبين أنها تقلل بشكل كبيرعدد التوافقيات الزوجية في إشارة الإدخال. هذا هو السبب الرئيسي لاستخدام مثل هذا المخطط على نطاق واسع. غالبًا ما تستخدم مضخمات الدفع والسحب في CMOS والمكونات الرقمية الأخرى.
مخطط مع قاعدة مشتركة
دائرة تبديل الترانزستور هذه شائعة نسبيًا ، إنها دائرة ذات أربعة أطراف - مدخلين ونفس عدد المخرجات. علاوة على ذلك ، يعتبر أحد المدخلات أيضًا ناتجًا ، وهو متصل بالمحطة "الأساسية" للترانزستور. يتم توصيل خرج واحد من مصدر الإشارة وحمل (على سبيل المثال ، مكبر صوت) به.
لتشغيل سلسلة بقاعدة مشتركة ، يمكنك استخدام:
- مخطط لإصلاح القاعدة الحالية.
- التثبيت الأساسي للجهد.
- استقرار المحصل.
- استقرار الباعث.
ميزة الدوائر ذات القاعدة المشتركة هي القيمة المنخفضة جدًا لمقاومة الإدخال. يساوي مقاومة تقاطع الباعث لعنصر أشباه الموصلات.
دائرة المجمع المشترك
يتم أيضًا استخدام الإنشاءات من هذا النوع في كثير من الأحيان ، فهذه شبكة من أربع محطات ، تحتوي على مدخلين ونفس عدد المخرجات. هناك الكثير من أوجه التشابه مع دائرة مكبر الصوت الأساسي المشتركة. فقط في هذه الحالة ، يكون المجمع نقطة اتصال مشتركة لمصدر الإشارة والحمل. من بين مزايا هذه الدائرة ، يمكن للمرء أن يميز مقاومة المدخلات العالية. لهذا السبب ، يتم استخدامه غالبًا في مكبرات الصوت الجهير.
من أجل تشغيل الترانزستور ، من الضرورياستخدام التثبيت الحالي. استقرار الباعث والمجمع مثالي لهذا الغرض. وتجدر الإشارة إلى أن مثل هذه الدائرة لا يمكنها عكس الإشارة الواردة ، ولا تضخم الجهد ، ولهذا السبب يطلق عليها اسم "تابع الباعث". تتمتع هذه الدوائر باستقرار عالٍ جدًا للمعلمات ، وعمق ردود الفعل DC يبلغ 100 ٪ تقريبًا.
باعث مشترك
مراحل أمبير مع باعث مشترك لها مكاسب عالية جدا. باستخدام حلول الدوائر هذه ، يتم إنشاء مكبرات الصوت عالية التردد ، وتستخدم في التكنولوجيا الحديثة - أنظمة GSM و GPS ، في شبكات Wi-Fi اللاسلكية. يحتوي رباعي القطب (المتتالي) على مدخلين ونفس عدد المخرجات. علاوة على ذلك ، يتم توصيل الباعث في وقت واحد بإخراج واحد للحمل ومصدر الإشارة. لتزويد سلاسل الطاقة باستخدام باعث مشترك ، من المستحسن استخدام مصادر ثنائية القطب. ولكن إذا لم يكن ذلك ممكنًا ، يُسمح باستخدام المصادر أحادية القطب ، إلا أنه من غير المحتمل أن يحقق طاقة عالية.
