Transistorau mwyhadur syml â llaw. Mwyhadur ar transistor sengl: y cynllun

transistorau Mwyhadur, er gwaethaf ei hanes yn barod o hyd, yn ffefryn pwnc astudio, dechreuwyr a hamiau hybarch. Ac mae hyn yn ddealladwy. Mae'n rhan anhepgor o'r rhan fwyaf o ddyfeisiau radio amatur màs: derbynwyr radio a chwyddseinyddion mewn amledd isel (sonig). Rydym yn edrych ar sut i adeiladu chwyddseinyddion syml amledd isel transistorau.

Mae'r ymateb amledd y mwyhadur

Mewn unrhyw teledu neu radio, ym mhob canolfan cerddorol neu transistor mwyhadur gallu dod o hyd chwyddseinyddion sain (amledd isel - LF). Y gwahaniaeth rhwng y chwyddseinyddion transistor sain a mathau eraill yw eu nodweddion amlder.

transistorau mwyhadur sain wedi ymateb amledd fflat yn y band amledd o 15 Hz i 20 kHz. Mae hyn yn golygu bod yr holl signalau mewnbwn gydag amlder o fewn yr amrediad hwn, mae'r mwyhadur yn trosi (cynnydd) tua gyfartal. Mae'r ffigur isod yn dangos y cyfesurynnau "ennill mwyhadur Ku - amledd Mewnbwn" gromlin yn dangos nodwedd amledd delfrydol ar gyfer mwyhadur sain.

Mae'r gromlin bron yn wastad o 15 Hz i 20 kHz. Mae hyn yn golygu i fod yn gymwys pŵer i fod signalau mewnbynnu yn union ag amleddau rhwng 15 Hz a 20 kHz. Ar gyfer signalau mewnbwn gyda amleddau uwch na 20 kHz ac islaw effeithlonrwydd 15 Hz ac ansawdd ei waith yn gyflym yn gostwng.

Math amlder nodweddiadol o'r mwyhadur ei bennu gan y cydrannau electronig (ere) o'i cylched, transistorau eu hunain yn bennaf. transistorau mwyhadur sain fel arfer yn ymgynnull ar yr hyn a elwir transistor amledd isel a chanolig gyda chyfanswm lled band o signalau mewnbwn gan ddegau a channoedd o Hz i 30 kHz.

mwyhadur dosbarth gweithiol

Fel y'i gelwir, yn dibynnu ar y radd o barhad o lif presennol yn ystod y cyfnod drwy gyfnod amplifier transistor (mwyhadur) gwahaniaethu ei dosbarthiadau gweithredu canlynol: "A", "B", "AB", "C", "D".

Yn weithredol ar hyn o bryd y dosbarth "A" llifo drwy rhaeadr dros gyfnod mewnbwn arwydd o 100%. rhaeadru gwaith yn y dosbarth nesaf yn dangos y llun.

Yn y dosbarth o weithrediad y cyfnod mwyhadur "AB" llif cyfredol therethrough mwy na 50% ond llai na 100% o'r cyfnod mewnbwn (gweler. Ffigur isod).

Mewn dosbarth o rhaeadru "B" llif cyfredol therethrough union 50% o'r cyfnod signal mewnbwn, fel y dangosir yn y llun.

Ac yn olaf yn y dosbarth o rhaeadru "C" ar hyn o bryd yn llifo therethrough mewn llai na 50% o'r cyfnod mewnbwn signal.

transistorau mwyhadur LF: afluniadau mawr yn y gwaith dosbarth

Ym maes Dosbarth gweithredu mwyhadur transistor "A" â lefel isel o ystumio harmonig. Ond os oes gan y signal o allyriadau pwls foltedd, gan arwain at y dirlawnder y transistorau, mae'r harmoneg uwch (hyd at 11 munud) yn ymddangos o amgylch pob allbwn harmonig "rheolaidd". Mae hyn yn achosi y ffenomen y transistor fel y'i gelwir, neu sain metelaidd.

Os chwyddseinyddion pŵer LF transistorau pŵer heb ei reoleiddio, eu signalau allbwn yn cael eu fodiwleiddio yn agos osgled amlder prif gyflenwad. Mae hyn yn arwain at anhyblygrwydd y sain ar ymyl chwith y ymateb amledd. dulliau amrywiol ar gyfer y sefydlogi y mwyhadur foltedd yn gwneud y cynllun yn fwy cymhleth.

Nid yw effeithlonrwydd Nodweddiadol ben dosbarth A mwyhadur sengl yn fwy na 20% oherwydd y transistor yn gyson agored a llif parhaus o elfen gyfredol cyson. Gallwch berfformio dosbarth A mwyhadur gwthio-tynnu, bydd effeithlonrwydd yn cynyddu rhywfaint, ond bydd y signal hanner-don yn fwy anghytbwys. Cyfieithu y cam o'r gwaith o dosbarth "A" yn y gwaith dosbarth yn cynyddu "AB" bedair gwaith distortion harmonig, er bod effeithlonrwydd ei gynllun yn yr achos hwn yn cael ei gynyddu.

Yn chwyddseinyddion un dosbarth "AB" a "B" afluniadau yn cynyddu wrth y gostyngiad lefel signal. Anwirfoddol kerf eisiau amp uwch i gwblhau'r teimlad o rym a deinameg y gerddoriaeth, ond yn aml nid yw'n helpu.

gwaith y dosbarthiadau canolradd

Wrth weithio dosbarth "A" Mae gan rhyw fath o - dosbarth "A +". Felly, foltedd isel mewnbwn transistors y mwyhadur dosbarth yn gweithredu yn y dosbarth "A" a transistorau allbwn foltedd uchel y mwyhadur eir y tu hwnt pan fydd eu signalau mewnbwn yn mynd dros lefel benodol yn y dosbarthiadau "V" neu "AB". Cost rhaeadrau o'r fath yn well na dosbarth pur "A", tra bod distortion nonlinear llai (0.003%). Fodd bynnag, maent hefyd yn gadarn "metelaidd" oherwydd presenoldeb o harmoneg uwch yn y signal allbwn.

Yn y dosbarth arall o chwyddseinyddion - "AA" lefel o ystumio harmonig yn oed yn is - tua 0.0005%, ond harmoneg uwch hefyd yn bresennol.

Ewch yn ôl i'r mwyhadur transistor o dosbarth "A"?

Heddiw, mae llawer o arbenigwyr yn y maes o atgynhyrchu sain o ansawdd uchel yn argymell dychwelyd i chwyddseinyddion tiwb, gan fod y lefel o ystumio a harmoneg harmonig a gyflwynwyd ganddynt yn signal allbwn, yn amlwg yn is na transistors. Fodd bynnag, mae manteision hyn yn cael eu gwrthbwyso gan raddau helaeth yr angen y newidydd cyfateb rhwng y cyfnod allbwn tiwb ymwrthedd uchel a siaradwyr sain rhwystriant isel. Fodd bynnag, gall transistorau syml a phŵer yn cael ei wneud gydag allbwn newidydd, gan y bydd yn cael ei ddangos isod.

Mae yna hefyd farn y gall y ansawdd sain yn y pen draw ond yn darparu mwyhadur diwb-transistor hybrid, pob un ohonynt yn Nid yw cyfnodau sengl cylch yn cael eu cwmpasu gan y adborth negyddol , ac yn gweithio mewn dosbarth "A". Hynny yw, mae ailadrodd yn mwyhadur pŵer ar transistor sengl. Efallai na fydd y gylched yn cael ei effeithlonrwydd cyraeddadwy uchaf (yn y dosbarth "A") yn fwy na 50%. Ond nid y pŵer na'r effeithlonrwydd mwyhadur yn arwydd o ansawdd y atgynhyrchu sain. bwysigrwydd arbennig ei roi ar ansawdd a llinoledd yr yd yn y gylched.

Ers cylchedau sengl-a ddaeth i ben yn persbectif o'r fath, rydym yn ystyried is na'u posibiliadau.

amplifier Sengl pen ar transistor sengl

Cynllun iddo, a wnaed gyda allyrrydd cyffredin a RC-bondiau ar y mewnbwn ac allbwn signalau ar gyfer y dosbarth "A" yn cael ei ddangos isod.

Mae Dangosir strwythur transistor C1 NPN. Mae ei casglwr drwy gwrthydd cyfyngu ar hyn o bryd A3 wedi'i gysylltu â'r derfynell bositif + Ganolfan Ganser Felindre, ac allyrrydd - i -Vcc. Bydd strwythur PNP Power transistor yn cael yr un cylched, ond y terfynellau cyflenwad pŵer cyfnewid.

C1 - blocio cynhwysydd, lle mae'r signal mewnbwn AC yn cael ei gwahanu oddi wrth y foltedd DC Canolfan Ganser Felindre. Yn yr achos hwn, nid yw C1 yn atal hynt y mewnbwn AC presennol drwy'r gyffordd "sail -. Transistor C1 allyrrydd" Gwrthyddion R1 ac R2 ynghyd â'r gwrthiant pontio "E - B" yn ffurfio rhannwr foltedd Canolfan Ganser Felindre i ddewis y pwynt gweithredu y transistor C1 yn y modd sefydlog. Nodweddiadol ar gyfer cylched hwn yw gwerth R2 = 1 kohm, a lleoliad y pwynt gweithredu - Canolfan Ganser Felindre / 2. A3 yw'r gwrthydd llwyth ac mae'r gylched casglwr ei ddefnyddio i greu y casglwr AC foltedd allbwn.

Gan dybio bod Ganolfan Ganser Felindre = 20 V, R2 = 1 kohm, a'r ffactor addasu lefel y sain presennol h = 150. Mae'r foltedd ar gollyngwr o dethol Ve = 9 V, a'r gostyngiad foltedd ar draws y gyffordd "E - B" Tybir cyfartal i Vbe = 0,7 V. mae'r gwerth hwn yn cyfateb i'r hyn a elwir yn transistorau silicon. Os byddwn yn ystyried y mwyhadur ar transistorau germaniwm, y gostyngiad foltedd ar y cyfnod pontio agored - byddai "E B" fod yn hafal i Vbe = 0,3 V.

allyrrydd ar hyn o bryd yw tua hafal i'r casglwr cyfredol

Hy = 9 B / 1 k = 9 mA ≈ Ic.

Sail presennol Ib = Ic / h = 9 mA / 150 = 60 AU.

Mae'r gostyngiad foltedd ar draws gwrthydd R1

V (R1) = Canolfan Ganser Felindre - Vb = Nghanolfan Ganser Felindre - (Vbe + Ve) = 20 V - 9.7 V = 10.3 V,

R1 = V (R1) / Ib = 10,3 V / 60 mA = 172 Ohm.

Mae angen C2 i greu cadwyn pasio cydran AC y allyrrydd (casglwr cyfredol mewn gwirionedd). Os nad oedd, yna bydd y gwrthydd A2 yn gyfyngedig yn gryf at y gydran AC, er mwyn i'r pwnc transistor pŵer deubegwn gennych ennill ar hyn o bryd yn isel.

Yn ein cyfrifiadau rydym yn cymryd yn ganiataol bod Ic = Ib h, lle mae Ib - sylfaen ar hyn o bryd yn llifo i mewn iddo gan y gollyngwr ac yn digwydd pan fydd gymhwyso at y sylfaen ragfarn. Fodd bynnag, bob amser drwy'r sylfaen (fel ym mhresenoldeb dadleoli, ac hebddo) yn mynd rhagddo yn fwy ac yn gollwng presennol o Icb0 casglwr. Felly, y casglwr go iawn ar hyn o bryd yn Ic = Ib h + Icb0 h, h.y. ar hyn o bryd gollyngiadau mewn cylched gyda'r MA mwyhau 150 gwaith. Os byddwn yn ystyried y mwyhadur ar transistorau germaniwm, byddai'n rhaid eu cymryd i ystyriaeth yn y cyfrifiadau y ffaith hon. Mae'r ffaith bod y transistorau germaniwm gennych orchymyn Icb0 sylweddol o ychydig o microamps. Yn silicon, ef tri gorchmynion maint llai (am amryw NA), felly maent fel arfer yn eu hanwybyddu yn y cyfrifiadau.

amplifier Sengl pen gyda MOS-transistor

Fel gydag unrhyw FET amplifier, ystyriwyd gan y cynllun cyfatebol ymhlith y mwyhaduron ar transistorau deubegwn. Felly, rydym yn ystyried y cylchedau analog blaenorol gyda allyrrydd cyffredin. Mae'n cael ei wneud o ffynhonnell gyffredin a RC-bondiau ar y mewnbwn ac allbwn signalau ar gyfer y dosbarth "A" ac fe'i dangosir isod.

Mae C1 - cynhwysydd blocio, lle y signal mewnbwn AC yn cael ei gwahanu oddi wrth y foltedd DC Vdd. Gan fod yn hysbys, rhaid i unrhyw FET mwyhadur botensial giât o'i transistors MIS is na'u ffynonellau posibl. Yn gylched hon y porth yn cael ei seilio gwrthydd R1, cael ymwrthedd uchel (100 kOhm i 1 MOhm) fel arfer, nid yw'n cael ei gwthio i'r signal mewnbwn. Mae'r cerrynt trwy R1 nid bron yn pasio'r, felly mae'r potensial giât pan nad oes signal mewnbwn yn hafal i'r potensial ddaear. Mae potensial y ffynhonnell uchod bosibl y ddaear oherwydd y gostyngiad foltedd ar draws gwrthydd A2. Felly, mae'r potensial porth yn is na'r potensial ffynhonnell, sy'n angenrheidiol ar gyfer gweithrediad arferol C1. Mae'r C2 cynhwysydd a'r A3 gwrthydd yn cael yr un swyddogaeth ag yn y cynllun blaenorol. Ers cylched hwn gyda ffynhonnell gyffredin, yna bydd y mewnbwn ac allbwn yn cael eu signalau cam symud gan 180 °.

Amplifier gydag allbwn newidydd

Mae traean transistorau amplifier un cam syml a ddangosir yn y ffigur isod, hefyd yn cael ei ffurfweddu gan y comin-allyrrydd i weithredu yn y dosbarth "A", ond gyda siaradwr rhwystriant isel mae'n cael ei gysylltu drwy newidydd cyfateb.

Y prif troellog o T1 newidydd yn y llwyth y casglwr transistor C1 a cylched yn datblygu signal allbwn. T1 darlledu signal allbwn i siaradwr, ac yn darparu chwblhau transistor allbwn cydgysylltu ag ymwrthedd isel (tua sawl ohmau) siaradwr rhwystriant.

divider foltedd ffynhonnell pŵer casglwr Canolfan Ganser Felindre gwrthyddion gasglwyd A1 ac A3, yn darparu dewis o'r pwynt gweithredol y transistor C1 (foltedd rhagfarn yn ei waelod). Penodi elfennau sy'n weddill o'r mwyhadur yr un fath ag yn y cynlluniau blaenorol.

Mae'r mwyhadur sain gwthio-tynnu

Gwthiwch-dynnu mwyhadur LF dau transistors yn rhannu mewnbwn signal sain amledd gan ddau antiphase hanner-don, pob un ohonynt yn cael ei wella gan ei gam transistor hun. Ar ôl perfformio chwyddo hanner ton o'r fath yn cael eu cyfuno i mewn i signal harmonig annatod, sy'n cael ei drosglwyddo i'r system siaradwr. trosi signal amledd isel o'r fath (hollti ac ail-uno) yn naturiol yn achosi afluniadau anghildroadwy ynddo oherwydd y gwahaniaeth o amlder a nodweddion deinamig y ddau gylched transistor. Mae'r afluniadau yn cael eu lleihau o ansawdd sain yn yr allbwn mwyhadur.

amplifier gwthio-tynnu sy'n gweithredu yn y dosbarth "A" yn cael eu dda atgynhyrchu'r signalau sain cymhleth, fel gwerth cyfredol cyson yn cael ei gynyddu yn barhaus llifo i mewn eu hysgwyddau. Mae hyn yn arwain at anghydbwysedd o hanner tonnau signal, distortion cyfnod ac yn y pendraw at golli eglurder sain. Erbyn gwresogi, y ddau transistorau pŵer yn cael ei gynyddu ddwywaith yn y afluniad isel ac mae'r signal amledd is-sonig. Fodd bynnag, prif fantais y gylched gwthio-tynnu yn ei effeithlonrwydd yn dderbyniol a mwy o allbwn pŵer.

Gwthio-tynnu cylched mwyhadur pŵer gyda transistorau cael ei ddangos yn Ffig.

Mae'r mwyhadur yn gweithio yn y dosbarth "A", ond gellir ei ddefnyddio a'r dosbarth "AB", a hyd yn oed "B".

Transformerless transistor pŵer mwyhadur

Trawsnewidyddion, er gwaethaf y cynnydd yn eu miniaturization i gyd yn yr un fath ere swmpus, trwm ac yn ddrud. Felly, yr oedd yn dod o hyd i ffordd o gael gwared ar y newidydd y gylched gwthio-tynnu drwy weithredu ar ddau transistors cyflenwol pwerus o wahanol fathau (NPN a PNP). chwyddseinyddion pŵer mwyaf modern gan ddefnyddio'r egwyddor hon ac maent wedi'u cynllunio i weithio yn y dosbarth "B". Mae'r diagram o mwyhadur pŵer o'r fath yn cael ei ddangos isod.

Mae'r ddau yn ei transistor yn cael eu trefnu fel gyffredin-casglwr (allyrrydd dilynwr). Felly, mae'r gylched yn trosglwyddo'r foltedd mewnbwn i'r allbwn heb ymhelaethu. Os na fydd y signal mewnbwn yn bresennol, yn transistorau ar y ffin ar-wladwriaeth, ond maent yn cael eu troi i ffwrdd.

Pan fydd y signal yn cael ei fewnbynnu harmonig, yn agor yr hanner-don cadarnhaol TR1, ond mae angen transistor TR2 PNP yn llawn yn y modd cutoff. Felly, dim ond y cadarnhaol hanner ton ei chwyddo llif cyfredol drwy'r llwyth. Mae hanner-don signal mewnbwn negyddol yn agor yn unig yn cau TR2 a TR1, fel bod y pŵer llwyth a roddwyd i'r hanner-don negyddol ar hyn o bryd. O ganlyniad, y llwyth ei ryddhau yr ennill grym llawn (oherwydd y chwyddo sain presennol) signal sinwsoidaidd.

Mwyhadur ar transistor sengl

Ar gyfer y cymathu yr uchod yn casglu transistorau mwyhadur syml gyda'u dwylo ac yn edrych ar sut y mae'n gweithio.

Yn gynwysedig yn y T. cylched sylfaenol I fwydo cylched pŵer isel fel transistor llwyth BC107 T fath gynnwys clustffonau gyda gwrthiant o 2-3 ohm, bydd foltedd rhagfarn at y sylfaen yn darparu ymwrthedd uchel gwerth gwrthydd R * 1 MOhm, mae'r cynhwysiant datgysylltu electrolytig Cynhwysydd C 10 microfarads at 100 microfarads bydd batri 4.5V / 0.3 AA

Os nad yw'r gwrthydd R * yn gysylltiedig, dim Ib cyfredol sylfaen neu Ic y casglwr cyfredol. Os bydd y gwrthydd yn gysylltiedig, y foltedd ar waelod codi i 0.7 V, a thrwy ei fod yn llifo cerrynt Ib = 4 mA. Mae'r cynnydd presennol o transistor 250 yn hafal i sy'n rhoi Ic = 250Ib = 1 mA.

Drwy ddod â transistorau mwyhadur syml gyda eu dwylo eu hunain, gallwn yn awr brofi. Plug yn eich clustffonau ac yn rhoi eich bys ar y pwynt 1 y gylched. Byddwch yn clywed sŵn. Mae eich corff yn gweld prif gyflenwad ymbelydredd cyflenwi ar fynychder o 50 Hz. Mae'r sŵn chi wedi clywed oddi wrth y clustffonau, ac ymbelydredd yn unig yw hwn transistor pŵer. Gadewch i ni egluro y broses hon yn fwy manwl. AC foltedd gyda amlder 50 Hz wedi'i gysylltu â'r waelod y transistor drwy cynhwysydd C. Mae'r foltedd ar waelod bellach hafal i swm y duedd foltedd DC (tua 0.7 V), yn dod o'r gwrthydd R *, a foltedd AC "gan y bys." O ganlyniad, y casglwr cyfredol a dderbyniwyd gan y gydran AC amlder 50 Hz. Mae'r presennol yn ail yn cael ei ddefnyddio i symud y diaffram siaradwr yn ôl ac ymlaen gyda'r un amledd, sy'n golygu y byddwn yn gallu clywed y dôn 50 allbwn Hz.

Chwarae Nid yw 50 Hz sŵn yn gyffrous iawn, felly gall fod yn gysylltiedig â'r pwyntiau 1 a 2, mae'r ffynhonnell signal amledd isel (CD-chwaraewr neu meicroffon) a gwell lleferydd clywed neu gerddoriaeth.