tranzistory historie začíná v polovině 20. století, kdy v roce 1956 tři amerického fyzika - J. Bardeen William Brateyn, Art. Shockley byla udělena Nobelova cena „pro výzkum polovodičů a objev tranzistorového efektu“. Radiokomunikační zařízení začíná pracovat ve svém oboru, je někdy těžké pochopit smysl elektronických obvodů a některých jeho složek. K tomu, existují některé události - už vynalezl systém pro připojení tranzistorů a dalších prvků s určitými vlastnostmi, které mohou usnadnit různá zařízení. Jednou z takových "cihel" v budově elektronických obvodů je opakovač emitoru v tranzistoru.

Postupy spojují tranzistory

Existují tři typy včetně bipolárních tranzistorů - se společnou základnou (PRO), společný-emitor (OE) a společné kolektoru (OC). Nejběžnější připojení (OE), protože poskytuje velký zisk na napětí a proud. Jednou z vlastností takového spojení je inverze vstupního napětí o 180 0. Nevýhodou spojení je malý vstup (stovky ohmů) a velký odpor (desítky ohmů).

Při použití vstupního napětí, tranzistor se otevře a proud prochází skrz základnu na emitor a kolektor proud vzrůstá. Vysílač proud se sčítá se základní proud a proud kolektoru: I = E + I B a K
v primárním okruhu, odpor, je mnohem vstupní napětí, což má za následek zvýšení výkonunapětí, a podle toho i proudovou sílu. Spínací tranzistor obvodu (ABM) poskytuje napěťový zisk a umožňuje pracovat s širším frekvenčním rozsahu než okruhu s (OM), tak často používané pro anténní zesilovače. Tato schéma umožňuje plné využití schopnosti tranzistoru amplifikovat vysokou frekvenci signálu (kmitočtové charakteristiky). Čím vyšší je frekvence zesíleného signálu, tím menší je zisk napětí. Tato kaskáda má malou vstupní a výstupní impedanci.

Zahrnutí tranzistoru s (OK) zvyšuje proud a často se používá jako spojka mezi vysokoenergetickým napájením a nízkým napětím. Také toto zahrnutí může být použito při porovnávání různých kaskádových obvodů, ale nemění polaritu vstupního signálu.

Obecné pojmy povtorytele

Repeater zářič - signál zesilovače proudu, který zahrnuje tranzistor obvodu dochází (OK). Zisk signálu napětím je prakticky stejný jako jeden, napětí emitoru je jeden vstupní signál, takže obvod se nazývá emitorový opakovač. Princip fungování zařízení se budeme zabývat níže. I když je emitorový sledovač má poměr převodu napětí jednotky, může být klasifikován jako zesilovače, protože poskytuje proudový zisk, a tím i síly, a E = (? + 1), X a B, kde E - proud emitoru a B - proud základny. S malým napájecím odporem se tranzistorův sběrač připojuje ke společné sběrnici a odpor, ze kterého jeje odstraněno výstupní napětí připojené k okruhu emitorů. Připojení vstupu a výstupu k externím obvodům se provádí pomocí kondenzátorů C 1 a C 2. S malým zvýšením napětí dosáhne proudový zisk ve špičkovém režimu svorek na výstupu.

Zásada působení

Zatížení kaskádového obvodu opakovače je odporem na emitoru RE. Vstupní signál vstupuje přes první kondenzátor C 1 a výstup výstupního signálu je přes druhý kondenzátor C 2. Zesilovač napětí emitoru má velmi malý vstup a vysokou výstupní impedanci. Při střídavém proudu, když polovina vlny kladné napěťové proměnné prochází tranzistorem typu n-p, otevírá se silněji a dochází ke zvýšení proudu s negativní polovinou vlny - naopak. Výsledkem je, že výstupní střídavé napětí má stejnou fázi se vstupem a je zpětnovazebním napětím. Výstupní napětí je směrováno směrem k vstupu a zapíná se do série, takže opakovač emitoru používá konzistentní negativní zpětnou vazbu. Výstupní napětí je menší než vstup na malou hodnotu (napětí - zářič je asi 06 V).

Jak vypočítat schéma

Počáteční údaje pro výpočet vysílače jsou kolektorový proud (I TO) a napájecí napětí (V V):

Napětí emitoru (E) musí odpovídat: E = 05 x V maximální výstupní napětí).

Nyní musíte vypočítat odporodpor na emitoru: Р Е = У Е /І К.

se provádí výpočet odporu odpor dělič: R 1 -p 2 (výběr odpor tak, aby se proud dělič je asi 10 krát menší proud do báze): I D = 01 k /, kde? - koeficient zisku nad proudem tranzistoru. Odpor P1 + P2 = V VX /I D.

pro výpočet rámec napětí pro půdou: B = E + 07. v

,

charakteristické vlastnosti

Repeater emitor má zajímavou vlastnost - sběrač proudu je závislá pouze na odporu zátěže a vstupního napětí, a parametry tranzistoru nehrají významnou roli. Takové obvody mají 100% napěťovou zpětnou vazbu. Nemůžete se bát spálit tranzistor, napájení na zdroj bez omezujícího odporu. Pracovat emitor následovník založen na vysoké vstupní impedance, takže jej lze připojit ke zdroji velkého komplexu impedance (např pickup rádio). Výkonový zesilovač

Vysílací zesilovač je velmi často používán jako výkonový zesilovač ve výstupních stupních zesilovačů. Hlavním úkolem těchto uzlů je přenášení určité síly na zatížení. Nejdůležitějším parametrem, který se vztahuje k výpočtu výkonového zesilovače - výkonového zisku, zkreslení a účinnosti přenosu signálu (mělo by se v důsledku spotřeby většiny výkonového zesilovače výstupního elektrického proudu). Zesílení napětí není hlavním parametrem a je obvykle blízké jednomu.
Stává se toněkolik způsobů, jak zesilovacího stupně, v závislosti na pracovním bodě vlastností grafu a liší se tedy od účinnosti a výstupní charakteristiky.

Provozní režimy

Ve výše uvedených případech emitorový sledovač, kolektor přechod se posune zpět a provozní režim bude záviset na emitor:

v prvním případě, zaujatost emitor dochází tak, že tranzistor je stabilní, přejít do nasycení a opakovač pracuje na přímce grafu přenosové charakteristiky (napětí U a U E jsou stejné). Maximální napětí výstupního signálu je menší než vstupní napětí. Účinnost je poměr výkonu dodávaného do zátěže kapacity zdroje energie, a dosahuje maxima (25%) s nejvyšší amplitudy výstupního napětí. Aby se zabránilo nekonzistence zdroje a amplitudy vstupního signálu na výstupní napětí, je nutné snížit v důsledku účinnosti také snižuje. Nízká účinnost v tomto režimu opakovače nezávislosti vzhledem k proudu procházejícího tranzistoru z napětí a příkonu od napájení je konstantní. Při nepřítomnosti vstupního signálu je největší výkon rozptýlený tranzistorem. Z tohoto důvodu, v tomto režimu je emitorový sledovač není použit jako zesilovač, ale spíše jako maloyskazhennoho signálu vysílače.

Další provozní režim stupně zesilovače, ve kterém je posunutí křižovatky emitoruvede pracovní bod tranzistoru k okraji obvodu. Pokud přijmeme napětí emitoru (Y = 0) a vstupní signál není přijat, přechod emitoru je posunut zpět a tranzistor je v uzavřeném stavu. Výsledkem je snížení spotřeby energie. Při průchodu napájecím napětím je tranzistor odblokován (vysílač vysílače emitoru) a jeho záporný signál se uzavře (není k dispozici žádný výstupní signál). Druhý případ stupně zesilovače řeší problém se zvýšením účinnosti zesilovače, protože v tranzistoru není žádný proud, pokud není napájecí napětí. Existuje však nevýhoda - silné zkreslení výstupního signálu.

Dvoutaktní schéma

Dvoutaktní opakovač emitorů umožňuje zesílení proudu v pozitivním a záporném rozsahu. K získání nepolárního výstupního signálu můžete použít doplňkový opakovač emitoru. V podstatě je dvojtaktní obvod dva opakovače, z nichž každý zesílí signál v polovině vlny plus nebo minus. Schéma se skládá ze dvou typů bipolárních tranzistorů (s pp-p a p-pp - přechody).

Princip komplementární schémy

Když chybí vstupní výkon, oba tranzistory jsou vypnuty kvůli nedostatku napětí na přechodech emitorů. Když polarita poloviční pozitivní polarity projde, je p-p-n tranzistor otevřen, analogicky průchod negativní poloviny způsobí otevření p-p-r - tranzistoru. Výkonný zesilovač emitorů má výpočet účinnosti (DOP = PIC /4X Y /AK), kde Vx je amplituda výstupního signálu; V D0 - napětí na kolektorovém uzlu. Ze vzorce vyplývá, že se zvyšuje s amplitudou OUT stává maximálně na = OUT K (K = Pi /4 = 0785). To ukazuje, že opakovač emitoru v komplementárním obvodu má podstatně vyšší účinnost než běžný opakovač. Vlastnost tohoto schématu je velká (přechodná) nelineární deformace. Ukazují se ve větší míře, čím menší je vstupní napětí (V VC).

Výpočet dvojčinného zesilovače

Vzhledem k tomu, potřebujeme emitorový sledovač pro zesílení síly, původní data pro výpočet emitorový sledovač, jsou: zatěžovací odpor (R H), zatížení výkon (P) H. Chcete-li snížit nesoulad výstupu a vstupní napětí by měla být nad 5 Na základě amplitudy výstupního napětí. Vzorce pro výpočet stupně zesilovače:

Výstupní napětí: V VIX = druhá odmocnina (2P N RN).

napájecí napětí: BX = E + 5.

, výstupní proud: I = E v E /P H.

Napájení ze zdroje: P + + P - = 2 /Pi x V E /P H x Y K.

nejvíce ztrátový výkon v každém tranzistoru, Q 1 = Q 2 = a až 2/2 Pi R H.

Snížení zkreslení výstupního napětí

push-pull emitorový sledovač, jehož princip je popsáno výše, může být dále zlepšena tím, že sníží jeho schématu přechodové zkreslení výstupního signálu. Pro snížení zkreslení napětí na výstupu kaskády lze napájet na základnu napěťových tranzistorů,posunutí výstupní charakteristiky. Pro předpínání se používají diody nebo tranzistory, které přivádějí signál do pracovní základny tranzistorového zesilovače.

Diagram pomocí diod

Při přechodech tranzistorů T1 a T2 emitorů dochází k posunu v důsledku diody D1 a D2, které jsou propojeny mezi základnami tranzistorů. Při vstupním napětí rovném nule jsou aktivní tranzistory. Když je polarita napětí kladná, tranzistor T2 je uzavřen a při negativní polaritě napětí je tranzistor T1 uzavřen. Při nulovém vstupu je jeden z tranzistorů aktivní, takže obvod s diodami dává charakteristiku výstupního signálu velmi blízko lineárnímu. Namísto diod, můžete použít tranzistory se shunty kolektory přechody.

Zesilovač výkonu s přídavnými emitorovými repeatery

Další schéma, která snižuje zkreslení výstupního signálu, jehož vstup obsahuje dva tranzistory. ​​V tomto schématu se na vstupu nacházejí dva opakovače na tranzistoru, které vytvářejí zkreslení napětí pro přechody emitorů obou výstupních tranzistorů. Významným plusem tohoto zařazení bude zvýšený odpor při kaskádovém vstupu. Vstupní proud emitorů a základní proudy výstupních tranzistorů nastavují první dva odpory. Druhé dva odpory jsou obsaženy v obvodu zpětné vazby pro výstupní tranzistory. Tato možnost připojení je vyrovnávací zesilovač s jednotkovým ziskem napětí.

Kompozitní tranzistory

Tranzistory jsou nyní k dispozici jako samostatnéKaskáda dvou tranzistorů v jednom případě (obvod Darlington). Používají se v čipu v zesilovačích na diskrétních součástech. Při výměně součásti normálního tranzistoru dochází ke zvýšení vstupu a snížení výstupní impedance obvodu.