میکرو مدار تقویت کننده توان فرکانس بالا. تقویت کننده های فرکانس بالا روی ریز مدارها

24.10.2023

تعلیق

تقویت کننده های باند پهن بخشی جدایی ناپذیر از بسیاری از سیستم ها و دستگاه های رادیویی هستند. در برخی موارد، از جمله موارد دیگر، آنها مشمول الزامات تطبیق با مسیر استاندارد 50 یا 75 اهم هستند. یکی از موفق ترین راه حل های مدار برای ساخت چنین است

تقویت‌کننده‌ها استفاده از اتصالات متقاطع (L1، L2، L3)، تضمین تطابق ورودی و خروجی، مقدار ثابت فرکانس حد بالایی با افزایش تعداد مراحل تقویت‌کننده و تکرارپذیری بالا ویژگی‌های آنها است. علاوه بر این، تقویت کننده های فیدبک متقاطع عملاً نیازی به تنظیم ندارند.

مشخصات آمپلی فایر:

باند فرکانس کاری.. 0.5-70 مگاهرتز.
ولتاژ خروجی نه کمتر از ... 1 ولت.
افزایش ..... 1±20 دسی بل.
امپدانس ورودی/خروجی.. 50 اهم.
جریان مصرفی...... 120mA.
ولتاژ تغذیه ......... 12 ولت.
ورودی VSWR، نه بیشتر از ...... 1.5.
خروجی VSWR، نه بیشتر.........3.
ابعاد کلی ..... 70x45 میلیمتر.

نمودار شماتیک

در شکل شکل 1 نمودار شماتیک تقویت کننده با فیدبک متقاطع را نشان می دهد که در آن مرحله خروجی مطابق مدار دارلینگتون پیاده سازی شده است، یعنی از اتصال سری موازی ترانزیستورها استفاده شده است که امکان افزایش سطح ولتاژ خروجی را فراهم می کند. (L.4). در شکل

شکل 2 طرحی از برد مدار چاپی را نشان می دهد.

تقویت کننده شامل دو مرحله اولیه در ترانزیستورهای ME1 و ME2 و یک مرحله خروجی در ترانزیستورهای MEZ و ME4 است که مطابق مدار دارلینگتون متصل شده اند.

تمام مراحل تقویت کننده در حالت کلاس A با جریان های مصرفی 27 میلی آمپر کار می کنند که با انتخاب مقادیر مقاومت های R1، R5، R9، R13 تنظیم می شوند. مقاومت های R3، R7، R10، R14 مقاومت های بازخورد محلی هستند. مقاومت های R4، R8، R12 مقاومت های بازخورد عمومی هستند.

برنج. 1. نمودار شماتیک تقویت کننده RF باند پهن.

برد مدار چاپی (شکل 2) به ابعاد 70x45 میلی متر از فویل فایبرگلاس در دو طرف با ضخامت 2...3 میلی متر ساخته شده است. خطوط نقطه چین در شکل.

2 نشان دهنده محل فلزی شدن انتهای آن است که می توان با استفاده از فویل فلزی که به پایین و بالای تخته لحیم شده است، این کار را انجام داد.

شکل 2. برد مدار چاپی تقویت کننده RF.

راه اندازی آمپلی فایر شامل مراحل زیر است. ابتدا با استفاده از مقاومت های R1، R5، R9، R13، جریان های ساکن ترانزیستورهای تقویت کننده تنظیم می شوند. سپس، با تغییر مقدار مقاومت R4 در محدوده های کوچک، نسبت موج ایستاده ولتاژ در ورودی تقویت کننده به حداقل می رسد.

نسبت موج ایستاده ولتاژ در خروجی تقویت کننده با استفاده از مقاومت R12 به حداقل می رسد. با تغییر مقدار مقاومت R8، پهنای باند و بهره تقویت کننده تنظیم می شود.

در صورت لزوم، فرکانس حد بالایی تقویت کننده را می توان افزایش داد. برای این کار ترانزیستورهای KT315G را با ترانزیستورهای فرکانس بالاتر جایگزین کنید. در این مورد، برای مدار نشان داده شده در شکل.

1، فرکانس حد بالایی از مرتبه 0.25 ... 0.3 Ft خواهد بود، که در آن Ft فرکانس قطع ضریب انتقال جریان پایه ترانزیستور (L.5) است. استفاده از طرح مدار مورد بررسی امکان ایجاد تقویت کننده هایی با فرکانس حد بالایی تا 2 گیگاهرتز (L.2) را فراهم می کند. هنگام ساخت آنها، باید در نظر گرفت که مدارهای بازخورد عمومی، متشکل از عناصر C4، R4. C6، R8; C7، R12 باید تا حد امکان کوتاه باشد.

این با نیاز به حذف تاخیر فاز بیش از حد سیگنال در این مدارها توضیح داده می شود. در غیر این صورت، به نظر می رسد که پاسخ دامنه فرکانس تقویت کننده در ناحیه فرکانس بالا افزایش می یابد. با طولانی شدن قابل توجه این مدارها، خود تحریک آمپلی فایر امکان پذیر است.

Titov A. Rk2005، 1.

ادبیات:

Titov A. A. محاسبه ساده تقویت کننده باند پهن. مهندسی رادیو، 1358، شماره 6، ص. 88-90.
Avdochenko B.I.، Dyachko A.N. تقویت کننده های باند فوق العاده بر اساس ترانزیستورهای دوقطبی. فن اوری ارتباطات. سر. تجهیزات اندازه گیری رادیویی، 1985، ویل. 3، ص. 57-60.
آبراموف F.G.، Volkov Yu.A. و غیره تقویت کننده پهنای باند همسان. ابزار و تکنیک های تجربی. 1984. شماره 2، ص. 111-112.
تقویت کننده باند پهن Titov A.A., Ilyushchenko V.N. پتنت مدل سودمند شماره 35491 Ros. آژانس های ثبت اختراع و علائم تجاری انتشار بولتن 1383/10/01. 1.
ترانزیستورهای پتوخوف V.M و آنالوگ های خارجی آنها: کتاب مرجع در 4 جلد.

این یک چیز ضروری است، به خصوص اگر لازم باشد سطح سیگنال RF را در محدوده 45 تا 860 مگاهرتز افزایش دهیم و آن را بین چندین مصرف کننده - تلویزیون، تیونر، موسیقی توزیع کنیم. مراکز و غیره این امر به ویژه در مورد بسته های دیجیتال صادق است، زیرا ... هنگامی که سطح سیگنال پایین است، دستگاه ها (تلویزیون دیجیتال و تیونر) دیگر کار نمی کنند.

وب سایت رسمی سازنده

مشخصات:

محدوده فرکانس (MHz) 45 ~ 860
بهره اسمی (dB) 2±30
صافی در باند (dB) ± 0.75
حداکثر سطح خروجی (dBμV) 109
سطح ورودی اسمی (dBμV) 72
محدوده تنظیم افزایش (dB) 0~10
Slop Preset (dB) 3~18
ضریب نویز (dB) ≤5
از دست دادن بازگشت (dB) ≥10
منبع تغذیه 220 ولت ~ 50-60 هرتز
مصرف برق (W) 2
تعداد خروجی 3
ابعاد: 135*78*38mm

خود آمپلی فایر داخل یک جعبه مقوایی بود. مجموعه تحویل شامل آداپتورهای اتصال با 4 عدد حلقه چین است. و یک آداپتور برای دوشاخه برق، زیرا مجهز به دوشاخه برق با پین های تخت.
تقویت کننده دارای 3 خروجی سیگنال برای 3 مصرف کننده است (اگرچه تغییرات دیگری برای تعداد متفاوتی از خروجی ها وجود دارد، به وب سایت رسمی بالا مراجعه کنید). بدنه آلومینیومی است که با پیچ قابل جدا شدن است. در قسمت بیرونی کیس دو سوراخ در لبه های کیس برای نصب وجود دارد.

منبع تغذیه ترانسفورماتور داخلی. نشانگر برق - LED قرمز. نمای تقویت کننده با برداشتن پوشش. 5 قطعه روی برد نصب شده است. ترانزیستورهای SMD با علامت R24. (اصلاح شد، با تشکر بچه_الکسبرای اطلاعات در مورد ترانزیستور آنها شناسایی شدند، ظاهراً این ترانزیستورهای 2SC3356 با نویز کم هستند. اطلاعات مربوط به این ترانزیستور از تولید کنندگان مختلف را می توانید در اینجا بیابید).

لحیم کاری از کیفیت بالایی برخوردار است، من متوجه هیچ پوزه ای نشدم. دو مقاومت متغیر (شستی قرمز) با پیچ گوشتی سر صاف برای تنظیم بهره و تغییر مشخصات منحنی بهره وجود دارد. وجود آخرین تعدیل بود که نقش تعیین کننده ای در خرید این مدل خاص داشت، زیرا ... به دست آوردن حداکثر تقویت سیگنال RF در یک محدوده فرکانس مشخص ضروری بود. به طور خاص، این تقویت کننده برای تقویت سیگنال بسته اپراتور کابلی (DVB-C دیجیتال در فرکانس 202 مگاهرتز و کانال های آنالوگ در محدوده VHF از 48 تا تقریبا 270 مگاهرتز) و توزیع سیگنال به چندین مصرف کننده و جبران آن استفاده می شود. برای تلفات در اسپلیترهای غیرفعال. زیرا محدوده عملکرد از 45 تا 860 مگاهرتز است، سپس این تقویت کننده می تواند برای تقویت سیگنال های HF برای باندهای VHF و FM از یک آنتن به چندین مصرف کننده، سیگنال های باندهای زمینی و کابلی (محدوده متر - VHF و محدوده دسی متر - UHF (470 -) استفاده شود. 860 مگاهرتز )). تاکید می کنم هر گونه سیگنال برای تقویت - کانال های تلویزیونی یا رادیویی آنالوگ یا دیجیتال در فرکانس های 45 تا 860 مگاهرتز.

الان بیش از یک ماهه که کار میکنه مشکلی نداره
من از خرید راضی هستم.

من قصد خرید +59 را دارم اضافه کردن به علاقه مندی ها من نقد را دوست داشتم +28 +76

یک تقویت کننده ساده ترانزیستوری می تواند ابزار خوبی برای بررسی خواص دستگاه ها باشد. مدارها و طرح ها بسیار ساده هستند؛ می توانید دستگاه را خودتان بسازید و عملکرد آن را بررسی کنید، تمام پارامترها را اندازه گیری کنید. به لطف ترانزیستورهای اثر میدان مدرن، می توان یک تقویت کننده میکروفون مینیاتوری از سه عنصر درست کرد. و برای بهبود پارامترهای ضبط صدا آن را به رایانه شخصی متصل کنید. و مخاطبین در حین مکالمه صحبت شما را بسیار بهتر و واضح تر خواهند شنید.

ویژگی های فرکانس

تقویت کننده های فرکانس پایین (صوتی) تقریباً در تمام لوازم خانگی یافت می شوند - سیستم های استریو، تلویزیون ها، رادیوها، ضبط صوت ها و حتی رایانه های شخصی. اما تقویت کننده های RF نیز بر پایه ترانزیستورها، لامپ ها و میکرو مدارها وجود دارد. تفاوت بین آنها در این است که ULF به شما امکان می دهد سیگنال را فقط در فرکانس صوتی که توسط گوش انسان درک می شود تقویت کنید. تقویت کننده های صوتی ترانزیستوری به شما امکان می دهند سیگنال هایی را با فرکانس هایی در محدوده 20 هرتز تا 20000 هرتز تولید کنید.

در نتیجه، حتی ساده ترین دستگاه می تواند سیگنال را در این محدوده تقویت کند. و این کار را تا حد امکان یکنواخت انجام می دهد. بهره مستقیماً به فرکانس سیگنال ورودی بستگی دارد. نمودار این مقادیر تقریباً یک خط مستقیم است. اگر سیگنالی با فرکانس خارج از محدوده به ورودی تقویت کننده اعمال شود، کیفیت عملکرد و کارایی دستگاه به سرعت کاهش می یابد. آبشارهای ULF معمولاً با استفاده از ترانزیستورهایی که در محدوده فرکانس پایین و متوسط کار می کنند مونتاژ می شوند.

کلاس های عملکرد تقویت کننده های صوتی

تمام دستگاه های تقویت کننده بسته به درجه جریان جریان از طریق آبشار در طول دوره عملیات به چندین کلاس تقسیم می شوند:

کلاس "A" - جریان بدون توقف در طول کل دوره عملکرد مرحله تقویت کننده جریان می یابد.
در کلاس کاری "B" جریان برای نیم دوره جریان دارد.
کلاس "AB" نشان می دهد که جریان از مرحله تقویت کننده برای مدت زمانی برابر با 50-100٪ از دوره عبور می کند.
در حالت "C"، جریان الکتریکی کمتر از نیمی از زمان کار جریان دارد.
حالت ULF "D" اخیراً - کمی بیش از 50 سال - در تمرینات رادیویی آماتور استفاده شده است. در بیشتر موارد، این دستگاه ها بر اساس عناصر دیجیتال اجرا می شوند و دارای راندمان بسیار بالایی هستند - بیش از 90٪.

وجود اعوجاج در کلاس های مختلف تقویت کننده های فرکانس پایین

منطقه کار تقویت کننده ترانزیستور کلاس "A" با اعوجاج های غیر خطی نسبتاً کوچک مشخص می شود. اگر سیگنال دریافتی پالس های ولتاژ بالاتر را بیرون بیاورد، این باعث اشباع ترانزیستورها می شود. در سیگنال خروجی، سیگنال های بالاتر در نزدیکی هر هارمونیک ظاهر می شوند (تا 10 یا 11). به همین دلیل، صدای فلزی ظاهر می شود که مشخصه فقط تقویت کننده های ترانزیستوری است.

اگر منبع تغذیه ناپایدار باشد، سیگنال خروجی در دامنه نزدیک به فرکانس شبکه مدل‌سازی می‌شود. صدا در سمت چپ پاسخ فرکانسی تندتر می شود. اما هرچه تثبیت منبع تغذیه تقویت کننده بهتر باشد، طراحی کل دستگاه پیچیده تر می شود. ULFهایی که در کلاس "A" کار می کنند راندمان نسبتاً پایینی دارند - کمتر از 20٪. دلیل آن این است که ترانزیستور دائماً باز است و جریان دائماً از آن عبور می کند.

برای افزایش (البته اندکی) راندمان، می توانید از مدارهای فشار کش استفاده کنید. یک اشکال این است که امواج نیمه سیگنال خروجی نامتقارن می شوند. اگر از کلاس "A" به "AB" منتقل شوید، اعوجاج غیرخطی 3-4 برابر افزایش می یابد. اما راندمان کل مدار دستگاه همچنان افزایش می یابد. کلاس های ULF "AB" و "B" افزایش اعوجاج را با کاهش سطح سیگنال در ورودی مشخص می کنند. اما حتی اگر صدا را زیاد کنید، این به خلاص شدن کامل از کاستی ها کمک نمی کند.

در کلاس های متوسط کار کنید

هر کلاس دارای چندین نوع است. به عنوان مثال، یک کلاس تقویت کننده "A+" وجود دارد. در آن، ترانزیستورهای ورودی (ولتاژ پایین) در حالت "A" کار می کنند. اما ولتاژ بالا نصب شده در مراحل خروجی یا در "B" یا "AB" کار می کنند. چنین تقویت کننده هایی بسیار مقرون به صرفه تر از آنهایی هستند که در کلاس "A" کار می کنند. تعداد اعوجاج غیرخطی به میزان قابل توجهی کمتر است - نه بیشتر از 0.003٪. با استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی می توان به نتایج بهتری دست یافت. اصل عملکرد تقویت کننده های مبتنی بر این عناصر در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

اما هنوز تعداد زیادی هارمونیک بالاتر در سیگنال خروجی وجود دارد که باعث می شود صدا به طور مشخص فلزی شود. مدارهای تقویت کننده نیز در کلاس "AA" کار می کنند. در آنها، اعوجاج غیرخطی حتی کمتر است - تا 0.0005٪. اما نقطه ضعف اصلی تقویت کننده های ترانزیستوری هنوز وجود دارد - صدای فلزی مشخصه.

طرح های "جایگزین".

این بدان معنا نیست که آنها جایگزین هستند، اما برخی از متخصصان درگیر در طراحی و مونتاژ تقویت کننده ها برای تولید صدای با کیفیت بالا به طور فزاینده ای به طرح های لوله ترجیح می دهند. تقویت کننده های لوله دارای مزایای زیر هستند:

سطح بسیار پایین اعوجاج غیرخطی در سیگنال خروجی.
هارمونیک های بالاتر نسبت به طرح های ترانزیستوری کمتر است.

اما یک نقطه ضعف بزرگ وجود دارد که بر همه مزایا برتری دارد - شما قطعاً باید یک دستگاه را برای هماهنگی نصب کنید. واقعیت این است که مرحله لوله دارای مقاومت بسیار بالایی است - چندین هزار اهم. اما مقاومت سیم پیچی بلندگو 8 یا 4 اهم است. برای هماهنگ کردن آنها، باید یک ترانسفورماتور نصب کنید.

البته، این یک ایراد خیلی بزرگ نیست - دستگاه های ترانزیستوری نیز وجود دارند که از ترانسفورماتور برای مطابقت با مرحله خروجی و سیستم بلندگو استفاده می کنند. برخی از کارشناسان استدلال می کنند که موثرترین مدار یک مدار ترکیبی است - که از تقویت کننده های تک سر استفاده می کند که تحت تأثیر بازخورد منفی قرار نمی گیرند. علاوه بر این، تمام این آبشارها در حالت ULF کلاس "A" کار می کنند. به عبارت دیگر، یک تقویت کننده قدرت روی ترانزیستور به عنوان یک تکرار کننده استفاده می شود.

علاوه بر این، راندمان چنین دستگاه هایی بسیار بالا است - حدود 50٪. اما نباید فقط بر روی شاخص های کارایی و قدرت تمرکز کنید - آنها کیفیت بالای بازتولید صدا توسط تقویت کننده را نشان نمی دهند. خطی بودن ویژگی ها و کیفیت آنها بسیار مهمتر است. بنابراین، شما باید در درجه اول به آنها توجه کنید، نه به قدرت.

مدار ULF تک سر روی یک ترانزیستور

ساده ترین تقویت کننده، ساخته شده بر اساس مدار امیتر مشترک، در کلاس "A" کار می کند. مدار از یک عنصر نیمه هادی با ساختار n-p-n استفاده می کند. یک مقاومت R3 در مدار کلکتور نصب شده است که جریان جریان را محدود می کند. مدار کلکتور به سیم برق مثبت و مدار امیتر به سیم منفی وصل می شود. اگر از ترانزیستورهای نیمه هادی با ساختار p-n-p استفاده می کنید، مدار دقیقاً یکسان خواهد بود، فقط باید قطبیت را تغییر دهید.

با استفاده از یک خازن جداکننده C1، می توان سیگنال ورودی متناوب را از منبع جریان مستقیم جدا کرد. در این حالت، خازن مانعی برای جریان جریان متناوب در طول مسیر بیس-امیتر نیست. مقاومت داخلی اتصال امیتر-پایه همراه با مقاومت های R1 و R2 ساده ترین تقسیم کننده ولتاژ تغذیه را نشان می دهد. به طور معمول، مقاومت R2 دارای مقاومت 1-1.5 کیلو اهم است - معمول ترین مقادیر برای چنین مدارهایی. در این مورد، ولتاژ تغذیه دقیقا به نصف تقسیم می شود. و اگر مدار را با ولتاژ 20 ولت تغذیه کنید، می بینید که مقدار بهره جریان h21 برابر با 150 خواهد بود. لازم به ذکر است که تقویت کننده های HF در ترانزیستورها مطابق مدارهای مشابه ساخته می شوند، فقط آنها یک کار می کنند. کمی متفاوت

در این حالت، ولتاژ امیتر 9 ولت و افت در بخش "E-B" مدار 0.7 ولت است (که برای ترانزیستورهای روی کریستال های سیلیکون معمول است). اگر تقویت کننده ای مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیومی را در نظر بگیریم، در این حالت افت ولتاژ در بخش "E-B" برابر با 0.3 ولت خواهد بود. جریان در مدار کلکتور برابر با جریان در امیتر خواهد بود. می توانید آن را با تقسیم ولتاژ امیتر بر مقاومت R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA محاسبه کنید. برای محاسبه مقدار جریان پایه، باید 9 میلی آمپر را بر بهره h21 - 9 mA/150 = 60 μA تقسیم کنید. در طرح های ULF معمولا از ترانزیستورهای دوقطبی استفاده می شود. اصل عملکرد آن با موارد میدانی متفاوت است.

در مقاومت R1، اکنون می توانید مقدار افت را محاسبه کنید - این تفاوت بین ولتاژ پایه و منبع تغذیه است. در این مورد، ولتاژ پایه را می توان با استفاده از فرمول یافت - مجموع ویژگی های امیتر و انتقال "E-B". وقتی از منبع 20 ولت تغذیه می شود: 20 - 9.7 = 10.3. از اینجا می توانید مقدار مقاومت R1 = 10.3 V / 60 μA = 172 kOhm را محاسبه کنید. مدار حاوی خازن C2 است که برای اجرای مداری لازم است که جزء متناوب جریان امیتر می تواند از آن عبور کند.

اگر خازن C2 را نصب نکنید، جزء متغیر بسیار محدود خواهد بود. به همین دلیل، چنین تقویت کننده صوتی مبتنی بر ترانزیستور دارای بهره جریان بسیار کم h21 خواهد بود. توجه به این نکته ضروری است که در محاسبات فوق جریان پایه و کلکتور برابر فرض شده است. علاوه بر این، جریان پایه جریانی است که از امیتر به مدار می ریزد. این تنها زمانی اتفاق می افتد که یک ولتاژ بایاس به خروجی پایه ترانزیستور اعمال شود.

اما باید در نظر گرفت که جریان نشتی کلکتور کاملاً همیشه بدون توجه به وجود بایاس از مدار پایه عبور می کند. در مدارهای امیتر رایج، جریان نشتی حداقل 150 برابر تقویت می شود. اما معمولاً این مقدار فقط هنگام محاسبه تقویت کننده های مبتنی بر ترانزیستورهای ژرمانیوم در نظر گرفته می شود. در مورد استفاده از سیلیکون، که در آن جریان مدار "K-B" بسیار کم است، این مقدار به سادگی نادیده گرفته می شود.

تقویت کننده های مبتنی بر ترانزیستور MOS

تقویت کننده ترانزیستور اثر میدانی نشان داده شده در نمودار دارای آنالوگ های زیادی است. از جمله استفاده از ترانزیستورهای دوقطبی. بنابراین، می‌توانیم به‌عنوان مثال مشابه، طراحی تقویت‌کننده صوتی مونتاژ شده بر اساس مداری با یک امیتر مشترک را در نظر بگیریم. عکس مداری را نشان می دهد که طبق یک مدار منبع مشترک ساخته شده است. اتصالات R-C روی مدارهای ورودی و خروجی مونتاژ می شوند تا دستگاه در حالت تقویت کننده کلاس "A" کار کند.

جریان متناوب از منبع سیگنال توسط خازن C1 از ولتاژ تغذیه مستقیم جدا می شود. تقویت کننده ترانزیستور اثر میدان لزوماً باید دارای پتانسیل دروازه ای باشد که کمتر از مشخصه منبع مشابه باشد. در نمودار نشان داده شده، گیت از طریق مقاومت R1 به سیم مشترک متصل می شود. مقاومت آن بسیار بالا است - معمولاً از مقاومت های 100-1000 کیلو اهم در طراحی ها استفاده می شود. چنین مقاومت بزرگی انتخاب می شود تا سیگنال ورودی شنت نشود.

این مقاومت تقریباً اجازه عبور جریان الکتریکی را نمی دهد ، در نتیجه پتانسیل دروازه (در صورت عدم وجود سیگنال در ورودی) با زمین یکسان است. در منبع، تنها به دلیل افت ولتاژ در مقاومت R2، پتانسیل بالاتر از زمین است. از اینجا مشخص می شود که دروازه پتانسیل کمتری نسبت به منبع دارد. و این دقیقا همان چیزی است که برای عملکرد عادی ترانزیستور مورد نیاز است. توجه به این نکته ضروری است که C2 و R3 در این مدار تقویت کننده همان هدفی را دارند که در طراحی مورد بحث در بالا ذکر شد. و سیگنال ورودی نسبت به سیگنال خروجی 180 درجه جابجا می شود.

ULF با ترانسفورماتور در خروجی

شما می توانید چنین تقویت کننده ای را با دستان خود برای مصارف خانگی بسازید. طبق طرحی که در کلاس "A" کار می کند انجام می شود. طراحی همان است که در بالا مورد بحث قرار گرفت - با یک قطره چکان مشترک. یک ویژگی این است که برای تطبیق باید از ترانسفورماتور استفاده کنید. این یک نقطه ضعف چنین تقویت کننده صوتی مبتنی بر ترانزیستور است.

مدار جمع کننده ترانزیستور توسط سیم پیچ اولیه بارگذاری می شود که یک سیگنال خروجی ایجاد می کند که از طریق ثانویه به بلندگوها منتقل می شود. یک تقسیم کننده ولتاژ روی مقاومت های R1 و R3 مونتاژ شده است که به شما امکان می دهد نقطه کار ترانزیستور را انتخاب کنید. این مدار ولتاژ بایاس را به پایه تامین می کند. تمام اجزای دیگر همان هدفی را دارند که مدارهای مورد بحث در بالا ذکر شد.

تقویت کننده صوتی فشاری

نمی توان گفت که این یک تقویت کننده ترانزیستوری ساده است، زیرا عملکرد آن کمی پیچیده تر از مواردی است که قبلاً مورد بحث قرار گرفت. در ULF های فشاری، سیگنال ورودی به دو نیمه موج تقسیم می شود که در فاز متفاوت هستند. و هر یک از این نیم موج ها توسط آبشار خود که بر روی یک ترانزیستور ساخته شده است تقویت می شوند. پس از تقویت هر نیم موج، هر دو سیگنال ترکیب شده و به بلندگوها ارسال می شوند. چنین تحولات پیچیده ای می تواند باعث اعوجاج سیگنال شود، زیرا خواص دینامیکی و فرکانس دو ترانزیستور، حتی از یک نوع، متفاوت خواهد بود.

در نتیجه کیفیت صدا در خروجی تقویت کننده به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. هنگامی که یک تقویت کننده فشار کش در کلاس "A" کار می کند، امکان بازتولید سیگنال پیچیده با کیفیت بالا وجود ندارد. دلیل آن این است که جریان افزایش یافته به طور مداوم از شانه های تقویت کننده عبور می کند، امواج نیمه نامتقارن هستند و اعوجاج فاز رخ می دهد. صدا کمتر قابل درک می شود و با گرم شدن، اعوجاج سیگنال حتی بیشتر می شود، به خصوص در فرکانس های پایین و فوق العاده پایین.

ULF بدون ترانسفورماتور

یک تقویت کننده باس مبتنی بر ترانزیستور که با استفاده از ترانسفورماتور ساخته شده است، علیرغم این واقعیت که طراحی ممکن است ابعاد کوچکی داشته باشد، هنوز ناقص است. ترانسفورماتورها هنوز سنگین و حجیم هستند، بنابراین بهتر است از شر آنها خلاص شوید. مدار ساخته شده بر روی عناصر نیمه هادی مکمل با انواع مختلف رسانایی بسیار مؤثرتر است. اکثر ULF های مدرن دقیقاً طبق چنین طرح هایی ساخته می شوند و در کلاس "B" کار می کنند.

دو ترانزیستور قدرتمند مورد استفاده در طراحی بر اساس مدار پیرو امیتر (کلکتور مشترک) عمل می کنند. در این حالت ولتاژ ورودی بدون افت یا افزایش به خروجی منتقل می شود. اگر سیگنالی در ورودی وجود نداشته باشد، ترانزیستورها در آستانه روشن شدن هستند، اما همچنان خاموش هستند. هنگامی که یک سیگنال هارمونیک به ورودی اعمال می شود، ترانزیستور اول با نیم موج مثبت باز می شود و ترانزیستور دوم در این زمان در حالت قطع است.

در نتیجه، تنها نیمه موج های مثبت می توانند از بار عبور کنند. اما منفی ها ترانزیستور دوم را باز می کنند و اولی را کاملا خاموش می کنند. در این حالت فقط نیم موج های منفی در بار ظاهر می شوند. در نتیجه، سیگنال تقویت شده در قدرت در خروجی دستگاه ظاهر می شود. چنین مدار تقویت کننده ای با استفاده از ترانزیستورها کاملاً مؤثر است و می تواند عملکرد پایدار و تولید صدای با کیفیت بالا را ارائه دهد.

مدار ULF روی یک ترانزیستور

با مطالعه تمام ویژگی های شرح داده شده در بالا، می توانید با استفاده از یک پایه عنصر ساده، تقویت کننده را با دستان خود مونتاژ کنید. ترانزیستور را می توان از KT315 داخلی یا هر یک از آنالوگ های خارجی آن - به عنوان مثال BC107 استفاده کرد. به عنوان بار، شما باید از هدفون با مقاومت 2000-3000 اهم استفاده کنید. یک ولتاژ بایاس باید از طریق یک مقاومت 1 MΩ و یک خازن جداکننده 10 μF به پایه ترانزیستور اعمال شود. مدار را می توان از منبعی با ولتاژ 4.5-9 ولت، جریان 0.3-0.5 آمپر تغذیه کرد.

اگر مقاومت R1 متصل نباشد، جریانی در پایه و کلکتور وجود نخواهد داشت. اما هنگام اتصال، ولتاژ به سطح 0.7 ولت می رسد و جریانی در حدود 4 μA را می دهد. در این مورد، بهره جریان حدود 250 خواهد بود. از اینجا می توانید با استفاده از ترانزیستورها یک محاسبه ساده تقویت کننده انجام دهید و جریان کلکتور را پیدا کنید - معلوم می شود که برابر با 1 میلی آمپر است. با مونتاژ این مدار تقویت کننده ترانزیستور، می توانید آن را آزمایش کنید. یک بار را به خروجی - هدفون وصل کنید.

ورودی تقویت کننده را با انگشت خود لمس کنید - باید یک نویز مشخص ظاهر شود. اگر آنجا نباشد، به احتمال زیاد ساختار نادرست مونتاژ شده است. همه اتصالات و رتبه بندی عناصر را دوباره بررسی کنید. برای شفاف‌تر کردن نمایش، یک منبع صدا را به ورودی ULF وصل کنید - خروجی پخش‌کننده یا تلفن. به موسیقی گوش دهید و کیفیت صدا را ارزیابی کنید.

مصرف جریان - 46 میلی آمپر. ولتاژ بایاس V bjas سطح توان خروجی (بهره) تقویت کننده را تعیین می کند.

شکل 33.11. ساختار داخلی و پایه ریز مدارهای TSH690، TSH691

برنج. 33.12. گنجاندن معمولی ریزمدارهای TSH690، TSH691 به عنوان تقویت کننده در باند فرکانس 300-7000 مگاهرتز

ضریب انتقال ریزمدار TSH690 (TSH691) در بایاس ولتاژ بایاس V = 2.7 ولت و مقاومت بار 50 اهم در باند فرکانسی تا 450 مگاهرتز 23 است ( 43) دسی بل، تا 900 (950) مگاهرتز - 17 (23) دسی بل.

گنجاندن عملی ریز مدارهای TSH690، TSH691 در شکل نشان داده شده است. 33.12. مقادیر عناصر توصیه شده: C1=C5=100-1000 pF; C2=C4=1000 pF; C3=0.01μF; L1 150 nH; L2 56 nH برای فرکانس های بیش از 450 مگاهرتز و 10 nH برای فرکانس های تا 900 مگاهرتز. از مقاومت R1 می توان برای تنظیم سطح توان خروجی استفاده کرد (برای یک سیستم کنترل خودکار توان خروجی استفاده می شود).

پهنای باند INA50311 (شکل 33.13)، تولید شده توسط Hewlett Packard، برای استفاده در تجهیزات ارتباطات سیار، و همچنین در تجهیزات الکترونیکی مصرفی، به عنوان مثال، به عنوان تقویت کننده آنتن یا تقویت کننده فرکانس رادیویی در نظر گرفته شده است. محدوده عملکرد تقویت کننده 50-2500 مگاهرتز است. ولتاژ تغذیه - 5 ولت با مصرف جریان تا 17 میلی آمپر. سود متوسط

برنج. 33.13. ساختار داخلی ریزمدار ΙΝΑ50311

10 دسی بل حداکثر توان سیگنال عرضه شده به ورودی در فرکانس 900 مگاهرتز بیش از 10 مگا وات نیست. رقم نویز 3.4 دسی بل.

یک اتصال معمولی ریزمدار ΙΝΑ50311 هنگامی که توسط تثبیت کننده ولتاژ 78LO05 تغذیه می شود در شکل نشان داده شده است. 33.14.

برنج. 33.14. تقویت کننده پهنای باند در تراشه INA50311

Shustov M. A.، مدار. 500 دستگاه روی تراشه های آنالوگ. - سن پترزبورگ: علم و فناوری، 2013. -352 ص.

برای افزایش حساسیت تجهیزات دریافت رادیو - رادیو، تلویزیون، تقویت کننده های مختلف فرکانس بالا (UHF) استفاده می شود. چنین UHFهایی که بین آنتن گیرنده و ورودی گیرنده رادیویی یا تلویزیونی متصل می شوند، سیگنال دریافتی از آنتن (تقویت کننده های آنتن) را افزایش می دهند. استفاده از چنین تقویت کننده هایی به شما امکان می دهد شعاع دریافت رادیویی قابل اعتماد را افزایش دهید؛ در مورد گیرنده های موجود در فرستنده گیرنده (ایستگاه های رادیویی) به شما امکان می دهد محدوده عملیاتی را افزایش دهید یا با حفظ همان محدوده، قدرت تابش را کاهش دهید. فرستنده رادیویی

در شکل شکل 1 نموداری از یک UHF باند پهن را بر روی یک ترانزیستور نشان می دهد که مطابق مدار امیتر مشترک (CE) متصل شده است. بسته به ترانزیستور مورد استفاده، این مدار می تواند با موفقیت تا فرکانس های صدها مگاهرتز اعمال شود. مقادیر عناصر مورد استفاده به فرکانس (پایین و بالایی) محدوده رادیویی بستگی دارد.

مراحل ترانزیستوری متصل در مدار امیتر مشترک (CE) بهره نسبتاً بالایی را ارائه می دهند، اما خواص فرکانس آنها نسبتاً کم است.

آبشارهای ترانزیستوری با پایه مشترک (CB) بهره کمتری نسبت به آبشارهای ترانزیستوری با OE دارند، اما خواص فرکانسی آنها بهتر است. این اجازه می دهد تا از همان ترانزیستورهایی مانند مدارهای OE استفاده شود، اما در فرکانس های بالاتر.

سیم پیچ L1 – بدون قاب Ø4 میلی متری حاوی 2.5 دور سیم PEV-2 با قطر 0.8 میلی متر است.
چوک L2 – چوک RF 25 µH.
چوک L3 – چوک RF 100 µH.
ترانزیستور KT3101، KT3115، KT3132…

تقویت کننده روی فایبرگلاس دو طرفه به صورت لولایی نصب می شود؛ طول هادی ها و مساحت لنت های تماس باید حداقل باشد. هنگام تکرار مدار، لازم است محافظ دقیق دستگاه ارائه شود.

اگر نشریه را دوست داشتید، با دوستان خود در نشانک های اجتماعی زیر به اشتراک بگذارید...