Транзисторын өсгөгч нь хэдийнэ урт түүхтэй хэдий ч анхлан суралцагчид болон ахмад радио сонирхогчдын аль алиных нь судлах дуртай сэдэв хэвээр байна. Мөн энэ нь ойлгомжтой. Энэ нь хамгийн алдартай радио сонирхогчдын зайлшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг юм: радио хүлээн авагч ба бага (дууны) давтамжийн өсгөгч. Бид хамгийн энгийн нам давтамжийн транзистор өсгөгчийг хэрхэн бүтээхийг авч үзэх болно.
Ампын давтамжийн хариу
Аль ч телевиз, радио хүлээн авагч, хөгжмийн төв эсвэл дуу өсгөгч болгонд транзистор дуу өсгөгч (бага давтамж - LF) олж болно. Аудио транзистор өсгөгч болон бусад төрлүүдийн хоорондох ялгаа нь тэдний давтамжийн хариу үйлдэлд оршдог.
Транзисторын аудио өсгөгч нь 15 Гц-ээс 20 кГц хүртэлх давтамжийн зурваст жигд давтамжийн хариу үйлдэл үзүүлдэг. Энэ нь энэ муж дахь давтамжтай бүх оролтын дохиог өсгөгчөөр хөрвүүлдэг (олшруулдаг) гэсэн үг юм.ойролцоогоор ижил. Доорх зурагт "өсгөгч хүч Ku - оролтын дохионы давтамж" координат дахь аудио өсгөгчийн хамгийн тохиромжтой давтамжийн хариу урвалын муруйг харуулж байна.
Энэ муруй нь 15Гц-ээс 20кГц хүртэл бараг тэгш байна. Энэ нь ийм өсгөгчийг 15 Гц-ээс 20 кГц давтамжтай оролтын дохионд тусгайлан ашиглах ёстой гэсэн үг юм. 20 кГц-ээс дээш эсвэл 15 Гц-ээс доош давтамжтай оролтын дохионы хувьд түүний үр ашиг, гүйцэтгэл хурдан мууддаг.
Өсгөгчийн давтамжийн хариу урвалын төрлийг түүний хэлхээний цахилгаан радио элементүүд (ERE), юуны түрүүнд транзисторууд өөрсдөө тодорхойлдог. Транзистор дээр суурилсан аудио өсгөгчийг ихэвчлэн арав, хэдэн зуун Гц-ээс 30 кГц хүртэлх оролтын дохионы нийт зурвасын өргөнтэй бага ба дунд давтамжийн транзисторууд дээр угсардаг.
Өсгөгчийн ангилал
Таны мэдэж байгаагаар транзисторын өсгөгчийн үе шат (өсгөгч) дамжуулан гүйдлийн урсгалын тасралтгүй байдлын зэргээс хамааран түүний үйл ажиллагааны дараах ангиллыг ялгадаг: "A", "B", "AB"., "C", "D ".
Ашиглалтын ангилалд "А" гүйдэл нь оролтын дохионы хугацааны 100% хугацаанд үе шатаар дамждаг. Энэ ангийн цувааг дараах зурагт үзүүлэв.
"AB" ангиллын өсгөгчийн үе шатанд гүйдэл түүгээр 50%-иас дээш, гэхдээ оролтын дохионы хугацааны 100%-иас бага хугацаанд урсдаг (доорх зургийг харна уу).
"В" шатлалын ажиллагааны ангилалд гүйдэл нь зурагт үзүүлсэн шиг оролтын дохионы хугацааны яг 50%-тай тэнцэх хугацаанд түүгээр гүйдэг.
Эцэст нь, "С" шатлалын үйлдлийн ангид гүйдэл нь оролтын дохионы хугацааны 50%-иас бага хугацаанд түүгээр урсдаг.
LF-транзистор өсгөгч: ажлын үндсэн ангиудад гажуудал
Ажлын хэсэгт "А" ангиллын транзистор өсгөгч нь шугаман бус гажуудал багатай байдаг. Гэхдээ хэрэв дохио нь хүчдэлийн импульсийн өсөлттэй бол транзисторыг ханахад хүргэдэг бол гаралтын дохионы "стандарт" гармоник бүрийн эргэн тойронд илүү өндөр гармоникууд (11 хүртэл) гарч ирдэг. Энэ нь транзисторжуулсан эсвэл металл дуу чимээ гэж нэрлэгддэг үзэгдлийг үүсгэдэг.
Хэрэв транзистор дээрх бага давтамжийн цахилгаан өсгөгч тогтворгүй тэжээлийн эх үүсвэртэй бол тэдгээрийн гаралтын дохио нь сүлжээний давтамжийн ойролцоо далайцаар модуляцлагдсан байдаг. Энэ нь давтамжийн хариу урвалын зүүн ирмэгийн дууны хатуулагт хүргэдэг. Хүчдэл тогтворжуулах янз бүрийн аргууд нь өсгөгчийн дизайныг илүү төвөгтэй болгодог.
Үргэлж асаалттай транзистор болон тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийн тасралтгүй урсгалын улмаас нэг төгсгөлтэй А ангиллын өсгөгчийн ердийн үр ашиг 20%-иас хэтрэхгүй. Та А ангиллын өсгөгчийг түлхэж татах боломжтой, үр ашиг нь бага зэрэг нэмэгдэх боловч дохионы хагас долгион нь илүү тэгш бус болно. Каскадыг "А" ажлын ангиас "AB" ажлын анги руу шилжүүлснээр түүний хэлхээний үр ашиг нэмэгдэж байгаа хэдий ч шугаман бус гажуудал дөрөв дахин нэмэгддэг.
Б"AB" ба "B" ангиллын өсгөгч нь дохионы түвшин буурах тусам гажуудал нэмэгддэг. Хөгжмийн хүч, динамикийг бүрэн мэдрэхийн тулд та өөрийн эрхгүй ийм өсгөгчийг илүү чанга асаахыг хүсдэг ч ихэнхдээ энэ нь төдийлөн тус болдоггүй.
Дунд шатны ажлын анги
Ажлын "А" анги нь "А+" ангилалтай. Энэ тохиолдолд энэ ангийн өсгөгчийн бага хүчдэлийн оролтын транзисторууд "А" ангилалд ажилладаг бөгөөд өсгөгчийн өндөр хүчдэлийн гаралтын транзисторууд нь оролтын дохио нь тодорхой түвшнээс давсан тохиолдолд "B" ангилалд ордог. "AB". Ийм каскадын үр ашиг нь цэвэр "А" ангиас илүү сайн, шугаман бус гажуудал нь бага (0.003% хүртэл) юм. Гэсэн хэдий ч гаралтын дохионд илүү их гармоник байгаа тул тэдгээр нь "металл" гэж сонсогддог.
Өөр ангиллын өсгөгч - "AA" нь шугаман бус гажилтын зэрэгтэй - ойролцоогоор 0.0005%, гэхдээ илүү өндөр гармоникууд бас байдаг.
А ангиллын транзистор өсгөгч рүү буцах уу?
Өнөөдөр өндөр чанарын дуу чимээ гаргах чиглэлээр ажилладаг олон мэргэжилтнүүд хоолой өсгөгч рүү буцахыг дэмжиж байна, учир нь шугаман бус гажуудал, тэдгээрийн гаралтын дохионд оруулсан гармоникийн түвшин нь транзисторуудынхаас мэдээж бага байдаг.. Гэсэн хэдий ч эдгээр давуу талууд нь өндөр эсэргүүцэлтэй хоолойн гаралтын үе шат ба бага эсэргүүцэлтэй чанга яригч хооронд тохирох трансформаторын хэрэгцээ шаардлагаас ихээхэн хэмжээгээр нөхөгддөг. Гэхдээ энгийн транзисторжуулсан өсгөгчийг доор үзүүлсэн шиг трансформаторын гаралтаар хийж болно.
Зөвхөн эрлийз хоолой-транзистор өсгөгч л дууны дээд чанарыг хангаж чадна, бүх үе шат нь нэг төгсгөлтэй, сөрөг хариу үйлдэл үзүүлэхгүй, "А" ангилалд ажилладаг гэсэн үзэл бодол байдаг. Өөрөөр хэлбэл, ийм цахилгаан дагагч нь нэг транзистор дээрх өсгөгч юм. Түүний схем нь хамгийн их хүрч болох үр ашиг ("А" ангилалд) 50% -иас ихгүй байж болно. Гэхдээ өсгөгчийн хүч, үр ашиг аль нь ч дуу чимээ гаргах чанарын үзүүлэлт биш юм. Үүний зэрэгцээ хэлхээн дэх бүх ЭХЭ-ийн шинж чанарын чанар, шугаман байдал нь онцгой ач холбогдолтой юм.
Нэг төгсгөлтэй хэлхээнүүд ийм хэтийн төлөвийг олж авснаар бид тэдгээрийн сонголтуудыг доор авч үзэх болно.
Нэг төгсгөлтэй нэг транзистор өсгөгч
Түүний "А" ангилалд ажиллах оролт, гаралтын дохионы нийтлэг ялгаруулагч ба R-C холболтоор хийгдсэн хэлхээг доорх зурагт үзүүлэв.
Энэ нь n-p-n транзистор Q1-г харуулж байна. Түүний коллектор нь гүйдэл хязгаарлагч R3 резистороор +Vcc эерэг терминалтай холбогдсон ба эмиттер нь -Vcc-тэй холбогдсон байна. p-n-p транзистор өсгөгч нь ижил хэлхээтэй байх боловч тэжээлийн тэжээлийн утаснууд урвуу байна.
C1 нь хувьсах гүйдлийн оролтын эх үүсвэрийг тогтмол хүчдэлийн Vcc эх үүсвэрээс тусгаарладаг салгах конденсатор юм. Үүний зэрэгцээ C1 нь транзистор Q1-ийн суурь-эмиттерийн уулзвараар хувьсах оролтын гүйдлийг нэвтрүүлэхэд саад болохгүй. R1 ба R2 резисторууд эсэргүүцэлтэй хамтшилжилтийн "E - B" нь статик горимд транзистор Q1-ийн ажиллах цэгийг сонгохын тулд хүчдэл хуваагч Vcc үүсгэдэг. Энэ хэлхээний хувьд ердийн зүйл бол R2=1 kOhm-ийн утга бөгөөд үйл ажиллагааны цэгийн байрлал нь Vcc / 2 юм. R3 нь коллекторын хэлхээний ачааллын эсэргүүцэл бөгөөд коллектор дээр хувьсах хүчдэлийн гаралтын дохио үүсгэхэд ашиглагддаг.
Vcc=20 В, R2=1 кОм, гүйдлийн ашиг h=150 гэж үзье. Бид ялгаруулагч дээрх хүчдэлийг Ve=9 В сонгох ба "A - B" шилжилтийн хүчдэлийн уналт нь Vbe=0.7 V-тэй тэнцүү авсан. Энэ утга нь цахиурын транзистор гэж нэрлэгддэг утгатай тохирч байна. Хэрэв бид герман транзистор дээр суурилсан өсгөгчийг авч үзэх юм бол "E - B" задгай уулзвар дээрх хүчдэлийн уналт Vbe=0.3 В байх болно.
Эмитаторын гүйдэл, ойролцоогоор коллекторын гүйдэлтэй тэнцүү
Ie=9 В/1 кОм=9 мА ≈ Ic.
Суурийн гүйдэл Ib=Ic/h=9mA/150=60uA.
Р1 резистор дээрх хүчдэлийн уналт
V(R1)=Vcc - Vb=Vcc - (Vbe + Ve)=20V - 9.7V=10.3V
R1=V(R1)/Ib=10, 3 В/60 uA=172 кОм.
C2 нь эмиттерийн гүйдлийн хувьсах бүрэлдэхүүн хэсэг (үнэндээ коллекторын гүйдэл) дамжих хэлхээг бий болгоход хэрэгтэй. Хэрэв энэ байхгүй байсан бол R2 резистор нь хувьсах бүрэлдэхүүн хэсгийг эрс хязгаарлаж, улмаар хоёр туйлт транзистор өсгөгчийн гүйдлийн өсөлт бага байх болно.
Бид тооцоололдоо Ic=Ib h гэж үзсэн ба энд Ib нь ялгаруулагчаас түүн рүү урсах ба сууринд хэвийсэн хүчдэл өгөх үед үүсэх үндсэн гүйдэл юм. Гэсэн хэдий ч, суурийн дундуур үргэлж (офсеттэй болон офсетгүй)Icb0 коллектороос урсах гүйдэл бас бий. Тиймээс жинхэнэ коллекторын гүйдэл нь Ic=Ib h + Icb0 h, i.e. OE-тэй хэлхээний алдагдал гүйдэл 150 дахин нэмэгддэг. Хэрэв бид германий транзистор дээр суурилсан өсгөгчийг авч үзэх юм бол тооцоололд энэ нөхцөл байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай болно. Баримт нь германий транзисторууд нь хэд хэдэн мкА дарааллын чухал Icb0-тэй байдаг. Цахиурт энэ нь 3 дахин бага (ойролцоогоор nA) байдаг тул тооцоололд үүнийг ихэвчлэн үл тоомсорлодог.
Нэг төгсгөлтэй MIS транзистор өсгөгч
Ямар ч талбайн нөлөө бүхий транзистор өсгөгчийн нэгэн адил энэ хэлхээ нь хоёр туйлт транзистор өсгөгчийн дунд ижил төстэй байдаг. Тиймээс нийтлэг ялгаруулагчтай өмнөх хэлхээний аналогийг авч үзье. Энэ нь "А" ангилалд ажиллах оролт гаралтын дохионы нийтлэг эх үүсвэр болон R-C холболтоор хийгдсэн бөгөөд доорх зурагт үзүүлэв.
Энд C1 нь ижил салгах конденсатор бөгөөд түүний тусламжтайгаар хувьсах гүйдлийн оролтын эх үүсвэр нь тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн Vdd эх үүсвэрээс тусгаарлагддаг. Та бүхний мэдэж байгаагаар аливаа хээрийн эффектийн транзистор өсгөгч нь MOS транзисторуудын хаалганы потенциал нь эх үүсвэрийнхээ потенциалаас доогуур байх ёстой. Энэ хэлхээнд хаалга нь R1-ээр газардагддаг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн өндөр эсэргүүцэлтэй (100 кОм-оос 1 MΩ хүртэл) оролтын дохиог эргүүлэхгүй. R1-ээр дамжих гүйдэл бараг байхгүй тул оролтын дохио байхгүй тохиолдолд хаалганы потенциал нь газрын потенциалтай тэнцүү байна. R2 резистор дээрх хүчдэлийн уналтаас болж эх үүсвэрийн потенциал нь газрын потенциалаас өндөр байна. ТэгэхээрТиймээс хаалганы потенциал нь Q1-ийн хэвийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай эх үүсвэрийн потенциалаас доогуур байна. Конденсатор C2 ба резистор R3 нь өмнөх хэлхээнийхтэй ижил зорилготой. Энэ нь нийтлэг эх үүсвэрийн хэлхээ тул оролт болон гаралтын дохионууд 180°-аар фазаас гадуур байна.
Трансформаторын гаралтын өсгөгч
Доорх зурагт үзүүлсэн гурав дахь нэг шатлалт энгийн транзистор өсгөгч нь мөн "А" ангилалд ажиллах нийтлэг эмиттерийн хэлхээний дагуу хийгдсэн боловч тохирох төхөөрөмжөөр дамжуулан бага эсэргүүцэлтэй чанга яригчтай холбогдсон байна. трансформатор.
Т1 трансформаторын анхдагч ороомог нь Q1 транзисторын коллекторын хэлхээний ачаалал бөгөөд гаралтын дохиог үүсгэдэг. T1 нь гаралтын дохиог чанга яригч руу илгээж, транзисторын гаралтын эсэргүүцэл нь чанга яригчийн бага (хэдэн ом дарааллаар) эсэргүүцэлтэй тохирч байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг.
R1 ба R3 резистор дээр угсарсан коллекторын тэжээлийн Vcc хүчдэлийн хуваагч нь Q1 транзисторын ажиллах цэгийг сонгох боломжийг олгодог (түүний суурь руу хэвийсэн хүчдэлийг нийлүүлдэг). Өсгөгчийн үлдсэн элементүүдийн зорилго нь өмнөх хэлхээнүүдийнхтэй ижил байна.
Түлхэх татах аудио өсгөгч
Хоёр транзистор түлхэх-татах бага давтамжийн өсгөгч нь оролтын аудио дохиог фазын гадуурх хоёр хагас долгион болгон хуваадаг бөгөөд тус бүр нь өөрийн транзисторын үе шатаар нэмэгддэг. Ийм олшруулалтыг хийсний дараа хагас долгионыг бүрэн гармоник дохио болгон нэгтгэж, чанга яригч системд дамжуулдаг. Бага давтамжийн ийм өөрчлөлтдохио (хуваах, дахин хайлуулах) нь хэлхээний хоёр транзисторын давтамж ба динамик шинж чанарын зөрүүгээс шалтгаалан эргэлт буцалтгүй гажуудал үүсгэдэг. Энэ гажуудал нь өсгөгчийн гаралтын дууны чанарыг бууруулдаг.
"А" ангилалд ажилладаг түлхэх-татах өсгөгч нь тэдний гарт тогтмол гүйдэл байнга урсаж байдаг тул нарийн төвөгтэй аудио дохиог хангалттай сайн гаргаж чаддаггүй. Энэ нь дохионы хагас долгионы тэгш бус байдал, фазын гажуудал, эцэст нь дууны ойлгомжгүй байдалд хүргэдэг. Халах үед хоёр хүчирхэг транзистор нь бага болон инфра-бага давтамжийн дохионы гажуудлыг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч түлхэх-татах хэлхээний гол давуу тал нь түүний хүлээн зөвшөөрөгдөх үр ашиг, гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэх явдал юм.
Түлхэх-татах транзисторын цахилгаан өсгөгчийн хэлхээг зурагт үзүүлэв.
Энэ бол "А" ангиллын өсгөгч боловч "AB" болон "B" ангиллыг ч ашиглаж болно.
Трансформаторгүй транзисторын цахилгаан өсгөгч
Трансформаторууд нь жижигрүүлэх ажилдаа ахиц дэвшил гарсан хэдий ч хамгийн том, хүнд, үнэтэй ERE хэвээр байна. Тиймээс трансформаторыг өөр өөр төрлийн хоёр хүчирхэг нэмэлт транзистор (n-p-n ба p-n-p) дээр ажиллуулах замаар түлхэх-татах хэлхээнээс устгах арга замыг олсон. Ихэнх орчин үеийн цахилгаан өсгөгч нь энэ зарчмыг ашигладаг бөгөөд "B" ангилалд ажиллахаар бүтээгдсэн. Ийм цахилгаан өсгөгчийн хэлхээг доорх зурагт үзүүлэв.
Транзисторын аль аль нь нийтлэг коллекторын (эмиттер дагагч) хэлхээний дагуу холбогдсон. Тиймээс хэлхээ нь оролтын хүчдэлийг өсгөлтгүйгээр гаралт руу шилжүүлдэг. Хэрэв оролтын дохио байхгүй бол транзистор хоёулаа асаалттай байдлын хил дээр байгаа боловч унтарсан байна.
Гармоник дохиог оруулах үед түүний эерэг хагас долгион нь TR1-ийг нээх боловч p-n-p транзистор TR2-г бүрэн таслах горимд оруулна. Тиймээс зөвхөн олшруулсан гүйдлийн эерэг хагас долгион нь ачааллын дундуур урсдаг. Оролтын дохионы сөрөг хагас долгион нь зөвхөн TR2-ийг нээж, TR1-ийг унтраадаг бөгөөд ингэснээр олшруулсан гүйдлийн сөрөг хагас долгион нь ачаалалд хангагдана. Үүний үр дүнд бүрэн хүч чадлын олшруулсан (гүйдлийн олшруулалтын улмаас) синусоид дохиог ачаалалд хүргэдэг.
Нэг транзистор өсгөгч
Дээрх зүйлийг өөртөө шингээхийн тулд бид энгийн транзистор өсгөгчийг өөрийн гараар угсарч, хэрхэн ажилладагийг олж мэдэх болно.
BC107 төрлийн бага чадлын транзистор T-ийн ачааллын хувьд бид 2-3 кОм эсэргүүцэлтэй чихэвчийг асааж, өндөр эсэргүүцэлтэй R 1-ийн эсэргүүцэлтэй хүчдэлийг сууринд хэрэглэнэ. MΩ, бид T үндсэн хэлхээнд 10 μF-ээс 100 μF-ийн багтаамжтай салгах электролитийн конденсатор С-ийг асаана. Бид хэлхээг 4.5 В / 0.3 А батерейгаас тэжээнэ.
Хэрэв R резистор холбогдоогүй бол үндсэн гүйдэл Ib, коллекторын Ic ч байхгүй. Хэрэв резистор холбогдсон бол суурь дээрх хүчдэл 0.7 В хүртэл нэмэгдэж, түүгээр Ib \u003d 4 мкА гүйдэл урсдаг. Коэффиценттранзисторын одоогийн олз 250 бөгөөд энэ нь Ic=250Ib=1 мА болно.
Энгийн транзистор өсгөгчийг өөрийн гараар угсарсны дараа бид үүнийг туршиж үзэх боломжтой. Чихэвчээ холбож, диаграммын 1-р цэг дээр хуруугаа тавь. Чи чимээ сонсох болно. Таны бие 50 Гц давтамжтай сүлжээний цацрагийг хүлээн авдаг. Чихэвчнээс сонсох чимээ нь зөвхөн транзистороор нэмэгддэг цацраг юм. Энэ үйл явцыг илүү дэлгэрэнгүй тайлбарлая. 50 Гц-ийн хувьсах гүйдлийн хүчдэл нь конденсатор С-ээр дамжин транзисторын сууринд холбогдсон байна. Суурийн хүчдэл нь одоо R резистор болон хувьсах гүйдлийн хурууны хүчдэлээс ирж буй тогтмол гүйдлийн хэвийсэн хүчдэлийн (ойролцоогоор 0.7 В) нийлбэртэй тэнцүү байна. Үүний үр дүнд коллекторын гүйдэл нь 50 Гц давтамжтай ээлжит бүрэлдэхүүн хэсгийг хүлээн авдаг. Энэхүү хувьсах гүйдлийг чанга яригчийн мембраныг ижил давтамжтайгаар нааш цааш хөдөлгөхөд ашигладаг бөгөөд энэ нь гаралт дээр 50 Гц-ийн дууг сонсох боломжтой гэсэн үг юм.
50 Гц-ийн дуу чимээний түвшинг сонсох нь тийм ч сонирхолтой биш тул та бага давтамжийн эх үүсвэрийг (CD тоглуулагч эсвэл микрофон) 1, 2-р цэгт холбож, чанга яригч эсвэл хөгжим сонсох боломжтой.
