Saat menghitung tahapan penguatan pada elemen semikonduktor, Anda perlu mengetahui banyak teori. Tetapi jika Anda ingin membuat ULF yang paling sederhana, maka cukup memilih transistor untuk arus dan penguatan. Ini adalah hal utama, Anda masih perlu memutuskan dalam mode mana amplifier harus bekerja. Itu tergantung di mana Anda berencana menggunakannya. Lagi pula, Anda tidak hanya dapat memperkuat suara, tetapi juga arus - dorongan untuk mengontrol perangkat apa pun.
Jenis amplifier
Ketika desain tahap penguatan pada transistor diterapkan, beberapa masalah penting perlu ditangani. Segera putuskan mode mana yang akan digunakan perangkat:
- A adalah penguat linier, ada arus pada keluaran setiap saat selama operasi.
- V - arus mengalir hanya selama setengah siklus pertama.
- C - dengan efisiensi tinggi, distorsi non-linier menjadi lebih kuat.
- D dan F - mode pengoperasian amplifier dalam mode "kunci"(beralih).
Rangkaian penguat transistor umum:
- Dengan arus tetap di rangkaian basis.
- Dengan memperbaiki tegangan di pangkalan.
- Stabilisasi rangkaian kolektor.
- Stabilisasi sirkuit emitor.
- tipe diferensial ULF.
- Amplifier bass push-pull.
Untuk memahami prinsip pengoperasian semua skema ini, Anda setidaknya perlu mempertimbangkan fitur-fiturnya secara singkat.
Memperbaiki arus di rangkaian dasar
Ini adalah rangkaian tahap penguat paling sederhana yang dapat digunakan dalam praktik. Karena ini, ini banyak digunakan oleh amatir radio pemula - tidak akan sulit untuk mengulangi desainnya. Sirkuit basis dan kolektor transistor ditenagai dari sumber yang sama, yang merupakan keunggulan desain.
Tetapi juga memiliki kelemahan - ini adalah ketergantungan yang kuat dari parameter nonlinier dan linier ULF pada:
- Power supply.
- Derajat dispersi parameter elemen semikonduktor.
- Temperatures - saat menghitung tahap penguatan, parameter ini harus diperhitungkan.
Ada beberapa kekurangan, mereka tidak mengizinkan penggunaan perangkat semacam itu dalam teknologi modern.
Stabilisasi tegangan dasar
Dalam mode A, tahapan penguatan pada transistor bipolar dapat bekerja. Tetapi jika Anda memperbaiki tegangan di pangkalan, maka Anda bahkan dapat menggunakan pekerja lapangan. Hanya ini yang akan memperbaiki tegangan bukan dari pangkalan, tetapi dari gerbang (nama pin untuk transistor semacam itu berbeda). dalam diagram alih-alihelemen bipolar dipasang bidang, tidak ada yang harus diulang. Anda hanya perlu memilih resistansi resistor.
Cascade seperti itu tidak berbeda dalam stabilitas, parameter utamanya dilanggar selama operasi, dan sangat kuat. Karena parameter yang sangat buruk, skema seperti itu tidak digunakan; sebaliknya, lebih baik menggunakan desain dengan stabilisasi sirkuit kolektor atau emitor dalam praktiknya.
Stabilisasi rangkaian kolektor
Saat menggunakan rangkaian tahap penguatan pada transistor bipolar dengan stabilisasi rangkaian kolektor, ternyata mempertahankan sekitar setengah dari tegangan suplai pada outputnya. Selain itu, ini terjadi dalam rentang tegangan suplai yang relatif besar. Hal ini dilakukan karena fakta bahwa ada umpan balik negatif.
Cascade seperti itu banyak digunakan dalam amplifier frekuensi tinggi - UFC, IF, perangkat buffer, synthesizer. Sirkuit semacam itu digunakan dalam penerima radio heterodyne, pemancar (termasuk ponsel). Cakupan skema semacam itu sangat besar. Tentu saja, di perangkat seluler, sirkuit diimplementasikan bukan pada transistor, tetapi pada elemen komposit - satu kristal silikon kecil menggantikan sirkuit besar.
Stabilisasi emitor
Sirkuit ini sering ditemukan, karena memiliki keunggulan yang jelas - stabilitas karakteristik yang tinggi (dibandingkan dengan semua yang dijelaskan di atas). Alasannya adalah kedalaman umpan balik arus (DC) yang sangat besar.
Memperkuatkaskade pada transistor bipolar, dibuat dengan stabilisasi sirkuit emitor, digunakan pada penerima radio, pemancar, sirkuit mikro untuk meningkatkan parameter perangkat.
Perangkat penguat diferensial
Tahap penguatan diferensial cukup sering digunakan, perangkat tersebut memiliki tingkat kekebalan yang sangat tinggi terhadap interferensi. Untuk memberi daya pada perangkat semacam itu, Anda dapat menggunakan sumber tegangan rendah - ini memungkinkan Anda untuk mengurangi ukurannya. Penguat dif diperoleh dengan menghubungkan emitor dari dua elemen semikonduktor ke resistansi yang sama. Rangkaian penguat diferensial "klasik" ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Cascade seperti itu sangat sering digunakan dalam sirkuit terpadu, penguat operasional, amplifier, penerima FM, jalur radio ponsel, mixer frekuensi.
Amplifier tekan-tarik
Amplifier push-pull dapat beroperasi di hampir semua mode, tetapi B paling sering digunakan. Alasannya adalah bahwa tahapan ini dipasang secara eksklusif pada output perangkat, dan di sana perlu untuk meningkatkan efisiensi untuk memastikan tingkat efisiensi yang tinggi. Dimungkinkan untuk mengimplementasikan rangkaian penguat dorong-tarik baik pada transistor semikonduktor dengan jenis konduktivitas yang sama, dan dengan yang berbeda. Rangkaian “klasik” penguat transistor push-pull ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Terlepas dari mode operasi tahap penguatan, ternyata berkurang secara signifikanjumlah harmonik genap dalam sinyal input. Ini adalah alasan utama meluasnya penggunaan skema semacam itu. Amplifier push-pull sering digunakan dalam CMOS dan komponen digital lainnya.
Skema dengan basis yang sama
Rangkaian switching transistor ini relatif umum, ini adalah rangkaian empat terminal - dua input dan jumlah output yang sama. Selain itu, satu input juga merupakan output, terhubung ke terminal "basis" transistor. Satu output dari sumber sinyal dan beban (misalnya, speaker) terhubung dengannya.
Untuk menyalakan kaskade dengan basis yang sama, Anda dapat menggunakan:
- Skema untuk memperbaiki arus basis.
- Stabilisasi tegangan dasar.
- Stabilisasi kolektor.
- Stabilisasi emitor.
Fitur sirkuit dengan basis yang sama adalah nilai resistansi input yang sangat rendah. Ini sama dengan resistansi persimpangan emitor dari elemen semikonduktor.
Rangkaian kolektor umum
Konstruksi jenis ini juga cukup sering digunakan, ini adalah jaringan empat terminal, yang memiliki dua input dan jumlah output yang sama. Ada banyak kesamaan dengan rangkaian penguat basis umum. Hanya dalam kasus ini, kolektor adalah titik koneksi umum untuk sumber sinyal dan beban. Di antara kelebihan sirkuit semacam itu, seseorang dapat memilih resistansi inputnya yang tinggi. Karena itu, sering digunakan dalam amplifier bass.
Untuk memberi daya pada transistor, diperlukanmenggunakan stabilisasi arus. Stabilisasi emitor dan kolektor sangat ideal untuk ini. Perlu dicatat bahwa sirkuit seperti itu tidak dapat membalikkan sinyal yang masuk, tidak memperkuat tegangan, oleh karena itu disebut "pengikut emitor". Sirkuit semacam itu memiliki stabilitas parameter yang sangat tinggi, kedalaman umpan balik DC (umpan balik) hampir 100%.
Pemancar umum
Amp stage dengan common emitter memiliki gain yang sangat tinggi. Dengan menggunakan solusi sirkuit seperti itulah amplifier frekuensi tinggi dibangun, digunakan dalam teknologi modern - GSM, sistem GPS, dalam jaringan Wi-Fi nirkabel. Sebuah quadripole (cascade) memiliki dua input dan jumlah output yang sama. Selain itu, emitor terhubung secara bersamaan dengan satu keluaran beban dan sumber sinyal. Untuk menyalakan kaskade dengan emitor bersama, diinginkan untuk menggunakan sumber bipolar. Tetapi jika ini tidak memungkinkan, penggunaan sumber unipolar diperbolehkan, hanya saja tidak mungkin untuk mencapai daya tinggi.
