MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR
Bộ khuếch đại là một mạch dùng để làm khuếch đại một tín hiệu. Tín hiệu vào một trong những bộ khuếch đại là dòng điện (hay năng lượng điện áp) với ngõ ra đã là bạn dạng khuếch đại của biểu thị ngõ vào. Một mạch khuếch tán sẽ được thiết kế bởi những transistor, những transistor bao gồm trong mạch sẽ tiến hành gọi là những transistor khuếch đại. Mạch khuếch đại transistor được vận dụng để kiến tạo mạch vạc sóng radio,phát thanh,... Những mạch dùng transistor đang mắc theo 3 kiểu cấu hình chính, mắc B phổ biến (CB), mắc C tầm thường (CC), mắc E bình thường (CE). Mạch mắc B chung bao gồm độ lợi thấp rộng mức độ lợi buổi tối thiểu để thi công mạch khuếch đại, mạch mắc C chung sẽ có được độ lợi gần bằng mức tối thiểu, tuy thế mắc đẳng cấp E chung sẽ có được độ lợi to hơn mức tối thiểu nên các mạch khuếch đại vẫn tận dụng phương pháp mắc này. Họ sẽ mày mò về mạch khuếch tán transistor qua nội dung bài viết này
Một mạch khuếch đại transistor xuất sắc phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu: trở kháng nguồn vào cao, độ rộng băng tần lớn, độ lợi lớn, độ tuyến đường tính cao, .....
Bạn đang xem: Mạch khuếch đại điện áp một chiều
Trở chống đầu vào: là tổng trở khi ta quan gần kề từ ngõ vào năng lượng điện áp nối mang đến ngõ vào của mạch khuếch tán transistor. Để chống mạch khuếch tán transistor thiết lập điện áp trường đoản cú ngõ vào thì mạch khuếch đại này phải tất cả trở phòng cao
Độ rộng lớn băng tần
Độ rộng của dải tần mà cỗ khuếch đại rất có thể khuếch đại chính xác (không bị xô lệch quá nhiều) được hotline là độ rộng băng tần của thiết yếu mạch khuếch tán đó. Hay thì phạm vi băng tần được đo lường dựa trên điểm nhưng điện áp ngõ ra bởi một nửa điện áp đỉnh (nhìn trên đồ gia dụng thị biểu diễn đối sánh tương quan tần số ngõ ra với Vs). Nói rõ ràng hơn, độ rộng băng tần là chênh lệch giữa điểm nữa điện áp trên với điểm nửa năng lượng điện áp duới. Độ rộng băng tần của một mạch khuếch đại chất lượng phải nằm trong vòng 20Hz mang đến 200KHz do dải phạm vi này nằm trong vòng nghe được của tai nguời. Tần số hồi tiếp của một nhân tố RC nối cùng với transistor được màn trình diễn ở hình bên dưới đây, với P1 cùng P2 lần lượt là vấn đề nửa điện áp trên cùng điểm nửa năng lượng điện áp dưới.
Độ lợi
Độ lợi của mạch khuếch tán là tỷ số năng suất ngõ ra với năng suất ngõ vào, biểu lộ cho năng lực khuếch đại biểu đạt được chuyển vô ngõ vào. Độ lợi rất có thể được màn biểu diễn bằng số hoặc màn trình diễn bằng Decibel (dB). Công thức độ lợi G = Pra/Pvào. Độ lợi màn biểu diễn về dB sẽ có được công thức G =
10lg(Pra/Pvào). Ở đây Pra là năng suất ngõ ra, Pvào là năng suất ngõ vào. Độ lợi cũng hoàn toàn có thể được bộc lộ dưới dạng năng lượng điện áp đầu ra chia điện áp nguồn vào hoặc mẫu điện cổng đầu ra chia dòng điện đầu vào. Bao gồm thể biểu lộ độ lợi năng lượng điện áp với decibel bằng phương trình: Av (dB) = 20 log (Vout / Vin) với độ lợi chiếc điện có thể được thể hiện bằng phương trình Ai(dB) = đôi mươi log (Iout / Iin).
Hiệu suất
Hiệu suất biểu thị sự công dụng trong việc thực hiện nguồn cấp của cục khuếch đại. Hiệu suất thường được biểu lộ dưới dạng tỷ lệ với bí quyết tính công suất H = (Pout/Ps)*100
Trong đó, H là hiệu suất (%), Pout là hiệu suất ngõ ra, Ps là công suất nguồn cung cấp
Mạch khuếch tán mắc A đạt 25% hiệu suất, mạch khuếch tán mắc AB đạt 55% hiệu suất, mạch mắc C là 90% hiệu suất. Mạch mắc thứ hạng A tế bào phỏng tốt nhất tín hiệu khuếch đại nhưng năng suất sử dụng nguồn cấp thì thấp trong những khi mắc C tuy nhiên hiệu suất cao tuy vậy mô phỏng biểu hiện ngõ ra cực kỳ tệ. Mắc AB thường xuyên được sử dụng phổ cập nhất trong mạch khuếch đại âm nhạc vì nó trung hoà khuyết điểm của 2 bí quyết mắc trên
Tính ổn định
Tính bất biến ở đấy là khả năng chống lại giao động của cỗ khuếch đại. Những xê dịch này rất có thể là những xê dịch với biên độ lớn, có tác dụng nhiễu tín hiệu hữu ích hoặc bộc lộ biên độ cực kỳ thấp, tín hiệu dao động có tần số cao trong hàng phổ tín hiệu. Hay thì sự bất ổn định xảy ra trong quá trình mạch khuếch đại vận động với tần số cao, tiệm cận cùng với tần số 20KHz. Tích hòa hợp thêm một mạng lưới Zobel ngơi nghỉ ngõ ra, cung ứng tín hiệu hồi tiếp âm sẽ cải thiện tính ổn định
Tốc độ gắng đổi
Tốc độ thay đổi của cỗ khuếch đại là tốc độ biến hóa đầu ra buổi tối đa bên trên một đối chọi vị thời hạn khi đầu vào thay đổi. Nói một cách đối kháng giản, nó đại diện cho tốc độ của cỗ khuếch đại. Tốc độ xoay thường xuyên được biểu hiện phương trình là SR = dVo / dt.
Sự tuyến tính
Bộ khuếch đại được điện thoại tư vấn là tuyến tính nếu có quan hệ tuyến tính giữa công suất đầu vào và năng suất đầu ra. Thể hiện cho tính bằng phẳng của độ lợi. Sự tuyến tính 100% là quan yếu đạt tới. Trong thực tiễn thì các mạch khuếch đại sử dụng BJT, JFET, MOSFET có xu thế giảm độ lợi khi hoạt động ở tần số cao nhờ vào tính chất chất của các tụ ký sinh. Xung quanh ra, các tụ tách rời DC đầu vào (được thấy trong hầu như các mạch khuếch đại music thực tế) để tần số cắt thấp hơn.
Nhiễu
Nhiễu là những dao rượu cồn hoặc tần số ngoại trừ ý muốn. Xuất hiện hoàn toàn có thể do lỗi kiến thiết mạch, do đặc thù đặc thù của một vài nhân tố cấu thành của hệ thống, bởi sự ảnh hưởng tác động từ bên ngoài, dẫn tới sự tác động cho nhau giữa 2 hoặc những tín hiệu hiện hữu trong hệ thống
Độ uốn nắn của áp đầu ra
Độ uốn điện áp cổng đầu ra là phạm vi buổi tối đa mà biểu lộ đầu ra của bộ khuếch đại không trở nên méo dạng. Nó được định nghĩa bởi chênh lệch thân đỉnh dương cùng đỉnh âm của đồ gia dụng thị ngõ ra và trong các bộ khuếch đại cung ứng đơn, nó được đo từ đỉnh dương xuống GND. Độ uốn điện áp cổng output thường phụ thuộc vào những yếu tố như điện áp cung cấp, độ lệch và hiệu suất từng phần tử trong mạch.
Xem thêm: Cách Làm Kẹo Làm Bò Bía Ngọt Đơn Giản, Thơm Ngon, Hấp Dẫn Gợi Nhớ Tuổi Thơ
Bộ khuếch tán mắc E chung
Bộ khuếch tán ghép nối RC mắc E bình thường là một trong những bộ khuếch đại dùng transistor đơn giản và cơ phiên bản nhất. Đừng kỳ vọng các sự bùng phát từ mạch nhỏ dại này, mục tiêu chính của mạch này để làm cho biểu thị yếu trở đề xuất đủ mạnh. Nếu được thiết kế theo phong cách đúng, bộ khuếch đại này rất có thể cung cấp những đặc tính biểu đạt tuyệt vời.
Tụ năng lượng điện Cin là tụ bóc rời nhân tố DC đầu vào, chặn ngẫu nhiên thành phần DC nào đến cực B của Q1. Nếu ngẫu nhiên điện áp DC phía bên ngoài nào tác động ảnh hưởng tới rất B Q1, nó vẫn làm ảnh hưởng đến công suất của cỗ khuếch đại.
R1 với R2 là các điện trở phân cực. Mạng này hỗ trợ cho rất B transistor điện áp phân cực cần thiết để gửi nó vào vùng hoạt động. Vùng chuyển động mà transistor được ngắt trọn vẹn được gọi là vùng ngắt với vùng chuyển động mà transistor được bật trọn vẹn đóng (giống như một công tắc nguồn đóng) được call là vùng bão hòa. Vùng nằm giữa vùng ngắt cùng vùng bão hòa được call là vùng hoạt động. Xem thêm hình bên dưới để làm rõ hơn. Để một cỗ khuếch đại transistor chuyển động đúng, nó nên hoạt động trong vùng hoạt động. Như bọn họ đã biết, một transistor silicon nên 0,7 volt để chuyển sang tâm lý dẫn và chắc hẳn rằng 0,7 V này sẽ tiến hành lấy từ biểu hiện âm thanh nguồn vào của transistor. Do vậy, tất cả các phần của dạng sóng nguồn vào có biên độ nhỏ dại hơn 0,7V sẽ không có trong dạng sóng đầu ra. Mặt khác, giả dụ transistor được đặt một áp bự vào đầu B, nó sẽ bước vào trạng thái bão hòa (BẬT hoàn toàn) và vận động như một công tắc đóng để bất kỳ thay thay đổi nào ở điện áp đầu vào cực B sẽ không khiến ra bất kỳ thay đổi cho đầu ra. Điện áp giữa cực C và rất E vẫn là 0,2V ở đk Vce sat = 0,2V.
C(out) là tụ bóc rời nguyên tố DC đầu ra. Giả dụ tụ điện này không được sử dụng, đầu ra của cục khuếch đại (Vout) sẽ tiến hành kẹp vị mức DC xuất hiện tại cực C transistor.
Rc là điện trở cực C cùng Re là điện trở rất E. Các giá trị của Rc với Re được lựa chọn sao cho 1/2 Vcc được ghim giữa rất C và cực E của transistor. Điều này được thực hiện để bảo vệ rằng điểm hoạt động được đặt ở trung tâm của đường đồ thị cài đặt (đường red color của hình trên) . 40% Vcc được ghim bên trên Rc và 10% Vcc được ghim trên Re. Vấn đề tăng điện áp cao hơn nữa trên Re đang làm sút sự giao động điện áp áp sạc ra và vì chưng vậy, bọn họ nên kiến thiết sao mang lại điện áp rơi trên Re = 10% Vcc . Ce là tụ điện by-pass. Ở đk tín hiệu bởi không (nghĩa là không có đầu vào) chỉ có dòng tĩnh (được để bởi những điện trở phân rất R1 với R2 rã qua Re). Cái điện này được coi là dòng điện trực tiếp có cường độ vài ba milli ampe với Ce không đóng vai trò gì cả. Khi có tín hiệu đầu vào, transistor khuếch tán nó và công dụng là một chiếc điện chuyển phiên chiều khớp ứng chạy qua Re. Các bước của Ce là bỏ lỡ thành phần xen kẽ này của loại cực E. Nếu không có Ce, tổng thể dòng rất E đang chạy qua Re và điều này gây ra sụt áp khủng trên nó. Sự sụt sút điện áp này được chế tạo Vbe của transistor và mạch sẽ hoạt động sai lệch. Thực tế, điều đó sẽ khiến mạch bị giảm độ lợi.
