हात द्वारा सरल एम्पलीफायर ट्रांजस्टर। एकल ट्रांजस्टर मा प्रवर्धक: योजना

प्रवर्धक ट्रांजस्टर, यसको पहिले नै लामो इतिहास भए तापनि, अध्ययन को एक मनपर्ने विषय, दुवै शुरुआती र venerable hams छ। र यो बुझ्ने छ। कम (ध्वनि) आवृत्ति रेडियो रिसीभर र एम्पलीफायरों: यो सबै भन्दा ठूलो अवैतनिक रेडियो उपकरणहरू को एक अपरिहार्य भाग हो। हामी कसरी सरल एम्पलीफायरों निर्माण गर्न देखो कम आवृत्ति ट्रांजस्टर।

फ्रिक्वेन्सी प्रतिक्रिया को एम्पलीफायर

कुनै पनि टेलिभिजन वा रेडियो मा, हरेक सांगीतिक केन्द्र वा एम्पलीफायर ट्रांजस्टर अडियो एम्पलीफायरों (- lf कम आवृत्ति) पाउन सक्छन्। अडियो ट्रांजस्टर एम्पलीफायरों र अन्य प्रकारका बीच फरक आफ्नो आवृत्ति विशेषताहरु छ।

अडियो एम्पलीफायर ट्रांजस्टर 15 हर्ट्ज देखि 20 kHz गर्न फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड मा फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया छ। यो यो दायरा भित्र एक आवृत्ति सबै इनपुट संकेत, यो एम्पलीफायर धर्मान्तरित (बढ्छ) लगभग उत्तिकै हो। वक्र अडियो एम्पलीफायर लागि एक आदर्श आवृत्ति विशेषता देखाउँछ - यो आंकडा तल निर्देशांक "आगत आवृत्ति लाभ एम्पलीफायर कू" देखाउँछ।

यो वक्र 15 हर्ट्ज देखि 20 kHz गर्न वस्तुतः समतल छ। यो 15 हर्ट्ज र 20 kHz बीच आवृत्तियों संग ठीक इनपुट संकेत हुन एक शक्ति लागू गर्न हो। 20 kHz 15 हर्ट्ज दक्षता र आफ्नो काम को गुणवत्ता माथि र तल आवृत्तियों संग इनपुट संकेत को लागि तेजी घटाउनुहोस्।

को एम्पलीफायर को आवृत्ति विशेषता प्रकार मुख्यतया आफूलाई ट्रांजस्टर, इलेक्ट्रनिक घटक (ERE) यसको सर्किट को निर्धारण गरिन्छ। अडियो एम्पलीफायर ट्रांजस्टर सामान्यतया 30 kHz गर्न कुल इनपुट संकेत दसौं र हर्ट्ज सयौं देखि ब्यान्डविथ संग तथाकथित कम र मध्यम आवृत्ति ट्रांजस्टर मा भेला हुन्थे।

काम वर्ग एम्पलीफायर

यो जानिन्छ, ट्रांजस्टर एम्पलीफायर चरण (एम्पलीफायर) मार्फत अवधि यो समयमा वर्तमान प्रवाह को निरन्तरता को डिग्री आधारमा यसको सञ्चालन निम्न वर्गहरू भेद: "एक", "बी", "अटल बिहारी", "सी", "डी"।

मा सञ्चालन वर्तमान वर्ग "एक" प्रवाह मार्फत एक क्यासकेड माथि 100% इनपुट संकेत अवधि। यो वर्ग मा क्यासकेड काम अर्को चित्र देखाउँछ।

को एम्पलीफायर चरण को सञ्चालनको कक्षा मा "अटल बिहारी" वर्तमान प्रवाह 50% भन्दा तर आगत अवधिको 100% भन्दा कम therethrough (हेर्नुहोस्। तल फिगर)।

क्यासकेड एक वर्ग मा "बी" वर्तमान प्रवाह रेखाचित्र मा सचित्र रूपमा, इनपुट संकेत अवधिको ठीक 50% therethrough।

र अन्तमा क्यासकेड को कक्षा मा "सी" वर्तमान therethrough इनपुट संकेत अवधिको 50% भन्दा कम मा बग्छ।

Lf एम्पलीफायर ट्रांजस्टर: कक्षाकोठामा काममा प्रमुख distortions

ट्रांजस्टर एम्पलीफायर सञ्चालन क्लास को क्षेत्र मा "एक" विरूपण को एक कम स्तर छ। तर संकेत ट्रांजस्टर को संतृप्ति गर्न प्रमुख, एक भोल्टेज नाडी उत्सर्जन छ भने, उच्च harmonics को (अप 11 मिनेट) प्रत्येक "नियमित" हर्मोनिक उत्पादन वरिपरि देखिन्छन्। यो तथाकथित ट्रांजस्टर, वा धातु ध्वनि को घटना हुन्छ।

यदि शक्ति एम्पलीफायरों lf ट्रांजस्टर unregulated शक्ति छ, आफ्नो उत्पादन संकेत mains आवृत्ति गर्न आयाम नजिकबाट modulated छन्। यो फ्रिक्वेन्सी प्रतिक्रिया को बायाँ किनारा मा ध्वनि को rigidity गर्न जान्छ। भोल्टेज एम्पलीफायर को स्थिरीकरण लागि विभिन्न विधि डिजाइन थप जटिल बनाउँछ।

विशिष्ट दक्षता एकल समाप्त भयो वर्ग एक एम्पलीफायर किनभने खुला निरन्तर ट्रांजस्टर र स्थिर वर्तमान घटक को एक लगातार प्रवाह को भन्दा बढी छैन 20%। तपाईं दक्षता केहि वृद्धि हुनेछ, एक पुस-खींच एम्पलीफायर एक वर्ग प्रदर्शन गर्न सक्छन्, तर आधा-लहर संकेत थप बाँणशैली हुनेछ। हुनत यो मामला मा यसको योजना को दक्षता वृद्धि छ कक्षा काम "अटल बिहारी" विरूपण चार गुना बढ मा वर्ग "एक" को काम को चरण को अनुवाद।

एम्पलीफायरों मा नै वर्ग "अटल बिहारी" र "बी" distortions संकेत स्तर कमी रूपमा वृद्धि। Involuntarily kerf शक्ति र संगीत को गतिशीलता को अनुभूति पूरा गर्न जोर amp चाहनुहुन्छ, तर अक्सर मदत गर्दैन।

मध्यवर्ती कक्षाहरू काम

वर्ग "A +" - काम वर्ग "एक" मा एक प्रकारको छ। तसर्थ, यस वर्ग एम्पलीफायर को कम भोल्टेज इनपुट ट्रांजस्टर वर्ग "एक" मा संचालित र आफ्नो आगत संकेत कक्षाहरू "वी" मा एक निश्चित स्तर वा "अटल बिहारी" भन्दा जाने जब एम्पलीफायर को उच्च-भोल्टेज उत्पादन ट्रांजस्टर नाघेको छ। जबकि nonlinear विकृति कम (0.003%) शुद्ध वर्ग "एक" भन्दा राम्रो जस्तै Cascades को लागत,। तथापि, तिनीहरूले पनि "धातु" कारण उत्पादन संकेत उच्च harmonics को उपस्थितिको आवाज।

एम्पलीफायरों अर्को वर्ग मा - विरूपण को "एए" स्तर पनि कम छ - बारे 0,0005%, तर उच्च harmonics को पनि उपस्थित छन्।

वर्ग "एक" को ट्रांजस्टर एम्पलीफायर फर्कन?

आज, उच्च गुणस्तरीय ध्वनि प्रजनन को क्षेत्र मा धेरै विशेषज्ञहरु एक विरूपण र harmonics को एक उत्पादन संकेत, स्पष्ट ट्रांजस्टरहरुको भन्दा कम तिनीहरूलाई द्वारा शुरू को स्तर देखि, ट्यूब एम्पलीफायरों गर्न फिर्ती समर्थन। तर, यी लाभ उच्च प्रतिरोध ट्यूब उत्पादन चरण र कम प्रतिबाधा अडियो वक्ता बीच मिलान ट्रांसफर्मर को आवश्यकता ठूलो हदसम्म द्वारा अफसेट छन्। तथापि, सरल र शक्ति ट्रांजस्टर तल देखाइने रूपमा, एक ट्रांसफर्मर उत्पादन गरिएका गर्न सकिन्छ।

अन्तिम आवाज गुणस्तर मात्र हाइब्रिड ट्यूब-ट्रांजस्टर एम्पलीफायर, सबै जो छन् एकल-चक्र चरणमा भएको द्वारा कवर छैन प्रदान गर्न सक्छन् कि एक दृश्य पनि छ नकारात्मक प्रतिक्रिया , र एक वर्ग "एक" मा काम। एक पुनरावर्तक एक ट्रांजस्टर मा एक शक्ति एम्पलीफायर छ, छ। क्षेत्रीय (कक्षा "एक" मा) यसको अधिकतम attainable दक्षता हुन सक्छ 50% भन्दा छैन। तर शक्ति न त एम्पलीफायर दक्षता न ध्वनि प्रजनन गुणस्तर को संकेत गर्दै छन्। विशेष महत्व सर्किट मा ERE गुणस्तर र linearity गर्न संलग्न गर्दछ।

एकल-समाप्त सर्किट यस्तो दृष्टिकोण भएकोले हामी आफ्नो सम्भावनाहरू तल विचार गर्नुहोस्।

एकल ट्रांजस्टर मा एकल-समाप्त एम्पलीफायर

योजना यो वर्ग "एक" को लागि इनपुट र आउटपुट संकेत मा एक साधारण emitter र आर सी-बन्धन गरिएका तल देखाइएको छ।

एक ट्रांजस्टर Q1 npn संरचना त्यहाँ देखाइएको छ। -Vcc गर्न - हालको सीमित रोकनेवाला R3 मार्फत यसको कलेक्टर सकारात्मक टर्मिनल + VCC, र एक emitter जोडिएको छ। शक्ति ट्रांजस्टर PNP संरचना नै सर्किट हुनेछ, तर बिजुली आपूर्ति टर्मिनलहरु स्वाप गरियो।

C1 - एसी इनपुट संकेत डीसी भोल्टेज VCC अलग छ जसद्वारा, संधारित्र अवरुद्ध। यस मामला मा, C1 जंक्शन मार्फत एसी इनपुट वर्तमान को खण्ड रोक्दैन "आधार -। Q1 ट्रांजस्टर emitter" Resistors r1 र R2 सँगै संग संक्रमण प्रतिरोध "ई - बी" फारम भोल्टेज विभक्त स्थिर मोडमा ट्रांजस्टर Q1 को सञ्चालन बिन्दु चयन गर्न VCC। यो क्षेत्रीय लागि विशिष्ट को R2 = 1 kohm मान, र सञ्चालन बिन्दु को स्थिति छ - VCC / 2। R3 छ लोड रोकनेवाला र कलेक्टर सर्किट छ प्रयुक्त गर्न सिर्जना कलेक्टर एसी उत्पादन भोल्टेज।

मानौं कि VCC = 20 वी, R2 = 1 ओम र लाभ को वर्तमान घन्टा = 150. भोल्टेज मा emitter चुन्नुहोस ve = 9, र भोल्टेज ड्रप मार्फत जंक्शन "ई - बी" छ कल्पित बराबर गर्न VBE = 0,7 वी यो मूल्य तथाकथित सिलिकन ट्रांजस्टर पारस्परिक रहेको छ। हामी जर्मेनियम ट्रांजस्टर मा एम्पलीफायर छलफल भने, खुला संक्रमण मा भोल्टेज ड्रप "ई - बी" VBE = 0.3 वी बराबर हुनेछ

emitter वर्तमान वर्तमान कलेक्टर गर्न लगभग बराबर छ

अर्थात् = 9 बी / 1 K = 9 mA ≈ आईसी।

आधार वर्तमान IB = आईसी / घन्टा = 9 mA / 150 = 60 ua।

को रोकनेवाला R1 भर भोल्टेज ड्रप

वी (R1) = VCC - क्रि = VCC - (VBE + Ve) = 20 वी - 9.7 वी = 10.3 वी,

R1 = वी (R1) / IB = 10,3 वी / 60 MA = 172 ओम।

सी 2 को emitter (कलेक्टर वर्तमान वास्तवमा) को एसी घटक पारित एक श्रृंखला सिर्जना गर्न आवश्यक छ। यो थियो भने, त्यसपछि रोकनेवाला R2 कडा एसी घटक गर्न, विषय शक्ति द्विध्रुवी ट्रांजस्टर एक कम वर्तमान लाभ हुनेछ भनेर प्रतिबन्धित छ।

आधार वर्तमान emitter देखि यो मा बगिरहेको र हुन्छ जब पूर्वाग्रह आधार लागू - हाम्रो गणना हामी आईसी = IB घन्टा, जहाँ IB कि कल्पित। तर, सधैं आधार मार्फत (विस्थापन को उपस्थिति मा रूपमा र बिना यो) थप र Icb0 कलेक्टर को एक रिसाव वर्तमान आय। तसर्थ, वास्तविक कलेक्टर वर्तमान आईसी = IB घन्टा + Icb0 घन्टा, अर्थात् छ को एमए संग एक सर्किट मा रिसाव वर्तमान 150 पटक परिलक्षित। हामी जर्मेनियम ट्रांजस्टर मा एम्पलीफायर छलफल भने, यो तथ्य पनि गणना मा खातामा लगिनेछ गर्न हुनेछ। को जर्मेनियम ट्रांजस्टर केही microamps को एक महत्वपूर्ण Icb0 आदेश छ भन्ने तथ्यलाई। सिलिकन मा, त्यो सानो परिमाण (धेरै ना बारेमा) को तीन आदेश, त्यसैले तिनीहरू सामान्यतया गणना मा उपेक्षा गरिन्छ।

MOS-ट्रांजस्टर संग एकल-समाप्त एम्पलीफायर

रूपमा संग कुनै पनि एम्पलीफायर FET, छलफल योजना छ यसको समकक्ष बीच एम्पलीफायरों मा द्विध्रुवी ट्रांजस्टर। तसर्थ, हामी एक साधारण emitter संग अघिल्लो एनालग सर्किट विचार गर्नुहोस्। यो वर्ग "एक" को लागि इनपुट र आउटपुट संकेत मा एक साधारण स्रोत र आर सी-बन्धन बाट बनेको छ र तल देखाइएको छ।

त्यहाँ C1 - एक अवरुद्ध संधारित्र, जसद्वारा एसी इनपुट संकेत डीसी भोल्टेज Vdd को अलग छ। जानिन्छ, कुनै पनि एम्पलीफायर FET आफ्नो क्षमता स्रोतहरू तल आफ्नो एमआईएस ट्रांजस्टरहरुको एक गेट संभावित हुनुपर्छ। यो सर्किट मा गेट, रोकनेवाला R1 ढाकिएको छ सामान्यतया उच्च प्रतिरोध (100 kOhm 1 MOhm गर्न) भइरहेको, यो आगत संकेत shunted छैन। R1 मार्फत वर्तमान लगभग गेट संभावित त कुनै इनपुट संकेत जमीन संभावित बराबर हुँदा पास छ छैन। कारण रोकनेवाला R2 भर भोल्टेज ड्रप गर्न जमीन संभावित माथिको स्रोत को सम्भावित। तसर्थ, गेट संभावित Q1 सामान्य कार्यका लागि आवश्यक छ, जो स्रोत क्षमता, भन्दा कम छ। संधारित्र सी 2 र रोकनेवाला R3 अघिल्लो योजना मा जस्तै समारोह छ। साधारण-स्रोत सर्किट किनभने, आगत र उत्पादन संकेत 180 ° द्वारा सारे चरण हो।

ट्रांसफर्मर उत्पादन संग प्रवर्धक

तेस्रो चरण सरल एम्पलीफायर ट्रांजस्टर, रूपमा देखाइएको मा आंकडा तल, पनि प्रदान मा सर्किट संग साधारण emitter लागि प्रयोगमा एक वर्ग "एक", तर एउटा कम प्रतिबाधा वक्ता यो छ जडान मार्फत एक मिल्दो ट्रांसफर्मर।

ट्रांसफर्मर T1 को घुमावदार प्राथमिक ट्रांजस्टर Q1 को कलेक्टर को लोड छ र सर्किट एक उत्पादन संकेत विकास। T1 एक वक्ता एक उत्पादन संकेत पहुंचाता, र कम प्रतिरोध संग पूरा समन्वय उत्पादन ट्रांजस्टर प्रदान गर्दछ (धेरै ohms बारेमा) प्रतिबाधा वक्ता।

भोल्टेज विभक्त कलेक्टर शक्ति स्रोत VCC संकलित प्रतिरोधों r1 र R3, को ट्रांजस्टर Q1 (यसको आधार मा पूर्वाग्रह भोल्टेज) को सञ्चालन बिन्दु को चयन प्रदान गर्दछ। को एम्पलीफायर को बाँकी तत्व को नियुक्ति अघिल्लो योजनाहरु मा जस्तै हो।

को पुस-खींच अडियो एम्पलीफायर

पुस-खींच एम्पलीफायर lf दुई ट्रांजस्टर विभाजन इनपुट अडियो संकेत आवृत्ति दुई antiphase आधा-लहर, प्रत्येक को जो परिस्कृत गरेर यसको आफ्नै ट्रांजस्टर चरण। यस्तो आधा-लहर प्रवर्धन प्रदर्शन पछि एक अभिन्न हर्मोनिक संकेत वक्ताले प्रणाली प्रसारित छ, जो मा संयुक्त छन्। यस्तो कम आवृत्ति संकेत रूपान्तरण (विभाजन र पुन: मर्ज) स्वाभाविक कारण आवृत्ति र दुई ट्रांजस्टर सर्किट को गतिशील गुण को फरक गर्न therein अपरिवर्तनीय distortions गराउँछ। यी distortions को एम्पलीफायर उत्पादन अडियो गुणस्तर कम छन्।

पुस-खींच एम्पलीफायर कक्षा संचालन "एक" स्थिर वर्तमान मूल्य वृद्धि भएको छ साथै, यस जटिल ध्वनि संकेत उर्तानु छैन लगातार आफ्नो काँध मा बग्छ। यो ध्वनि को intelligibility को हानि गर्न आधा छालहरू संकेत, चरण विकृति र अन्ततः एक unbalance गर्न जान्छ। ताप द्वारा, दुई शक्ति ट्रांजस्टर दुई पटक कम विकृति र subsonic आवृत्ति संकेत बढेको छ। तथापि, पुस-खींच सर्किट को मुख्य लाभ यसको स्वीकार्य दक्षता र वृद्धि शक्ति उत्पादन हुन्छ।

पुस-पुल ट्रांजस्टर नेभाराको देखाइएको छ शक्ति एम्पलीफायर सर्किट।

यो एम्पलीफायर वर्ग मा "एक" काम गर्छ, तर प्रयोग गर्न सकिन्छ र वर्ग "अटल बिहारी", र "बी"।

Transformerless शक्ति एम्पलीफायर ट्रांजस्टर

ट्रान्सफर्मर, आफ्नो लघुरूप मा प्रगति भए तापनि सबै एउटै, भारी भारी र महंगा ERE छन्। त्यसैले, यो थियो मिली एक तरिका गर्न हटाउनु ट्रांसफर्मर को पुस-खींच सर्किट द्वारा कार्यन्वयन मा दुई शक्तिशाली पूरक ट्रांजस्टरहरुको विभिन्न प्रकारका (npn र PNP)। अधिकांश आधुनिक शक्ति एम्पलीफायरों प्रयोग गरेर यो सिद्धान्त र छन् डिजाइन कार्य मा वर्ग "बी"। यस्तो शक्ति एम्पलीफायर को रेखाचित्र तल देखाइएको छ।

दुवै उनको ट्रांजस्टर साधारण-कलेक्टर (emitter अनुयायी) को रूपमा व्यवस्थित छन्। तसर्थ, क्षेत्रीय प्रवर्धन बिना उत्पादन गर्न इनपुट भोल्टेज स्थान्तरण। इनपुट संकेत वर्तमान छैन भने, दुवै ट्रांजस्टर अन-राज्य को सीमा मा छन्, तर तिनीहरू बन्द गरिएका छन्।

को हर्मोनिक संकेत inputted छ, यो सकारात्मक आधा-लहर TR1 खोल्छ, तर कट ओफ मोडमा पूर्णतया PNP TR2 ट्रांजस्टर आवश्यक छ। तसर्थ, केवल सकारात्मक वर्तमान परिलक्षित आधा-लहर लोड मार्फत बग्छ। नकारात्मक आधा-लहर इनपुट संकेत मात्र खुल्छ TR2 र TR1 बंद, त्यसैले कि लोड शक्ति नकारात्मक आधा-लहर वर्तमान आपूर्ति। फलस्वरूप, लोड सिनुसोइडल संकेत (कारण वर्तमान प्रवर्धन गर्न) पूर्ण शक्ति लाभ जारी छ।

एकल ट्रांजस्टर मा प्रवर्धक

पूर्वोक्त को Assimilation लागि आफ्नो हातमा सरल एम्पलीफायर ट्रांजस्टर भेला र कसरी यो काम गर्दछ देखो।

2-3 ohms को एक प्रतिरोध संग हेडसेटहरू सहित एक लोड ट्रांजस्टर BC107 प्रकार टी रूपमा कम बिजुली सर्किट खुवाउन आधारभूत सर्किट टी समावेश मा, आधार एक पूर्वाग्रह भोल्टेज एक उच्च प्रतिरोध मूल्य रोकनेवाला आर * 1 MOhm, को decoupling समाई इलेक्ट्रोलिटिक संधारित्र 100 microfarads 10 microfarads को सी प्रदान गर्नेछ हुनेछ ब्याट्री 4.5V / 0.3 एए

यदि रोकनेवाला आर * जोडिएको छैन, कुनै आधार वर्तमान IB वा आईसी हालको कलेक्टर को। को रोकनेवाला जडान भने छ, आधार मा भोल्टेज 0.7 वी गर्न rises, र यो माध्यम मार्फत वर्तमान IB = 4 mA बग्छ। कि आईसी = 250Ib = 1 mA दिन्छ ट्रांजस्टर 250 को वर्तमान लाभ बराबर छ।

द्वारा ल्याउने एक सरल एम्पलीफायर ट्रांजस्टर संग आफ्नै हात, हामी गर्न सक्छन् अब अनुभव यो। आफ्नो हेडफोन प्लग इन र क्षेत्रीय को बिन्दु 1 मा आफ्नो औंला राखे। तपाईं एक हल्ला सुन्न हुनेछ। आफ्नो शरीर 50 हर्ट्ज को एक आवृत्ति मा विकिरण mains आपूर्ति मानते। यो हल्ला तपाईं हेडफोन सुनेको, र यो विकिरण मात्र शक्ति ट्रांजस्टर छ। हामीलाई थप विवरण यस प्रक्रिया व्याख्या गरौं। एसी भोल्टेज संग एक आवृत्ति को 50 हर्ट्ज छ जडान गर्न आधार को ट्रांजस्टर मार्फत संधारित्र सी भोल्टेज मा आधार हो अब बराबर गर्न योगफल को डीसी पूर्वाग्रह भोल्टेज (लगभग 0.7 वी), आ बाट रोकनेवाला आर * र एक एसी भोल्टेज "द्वारा औँला।" फलस्वरूप, यस कलेक्टर वर्तमान 50 हर्ट्ज को एसी घटक आवृत्ति प्राप्त। यो एकान्तरण वर्तमान हामी 50 हर्ट्ज उत्पादन को टोन सुन्न सक्षम हुनेछ भन्ने हो जो एउटै फ्रिक्वेन्सी, संग फिर्ता र निस्कने वक्ताले डायफ्राम सिफ्ट गर्न प्रयोग गरिन्छ।

प्ले 50 हर्ट्ज हल्ला धेरै रोमाञ्चक छैन, त्यसैले अंक 1 र 2, कम-आवृत्ति संकेत स्रोत (सीडी-खेलाडी वा माइक्रोफोन) र उन्नत सुन्छ भाषण वा संगीत जोडिएको गर्न सकिँदैन।