II. Динамічний підсилювач

Операційні класи

Біполярний транзистор

Резюме статті

  • Уроки Клода Гіменеса
    • Математика
      • Алгебра. Теорія множин
      • Складна змінна
      • Векторний аналіз
      • Інтегральний розрахунок
      • Розрахунок матриці
      • Розподіли
      • Тензорне числення
      • Трансформації
      • Імовірності
      • Статистика
      • Гільбертові простори
      • Генеральний механік
      • Аналітична механіка
    • Фізичний
      • Фізичні вимірювання
      • Еластичність
      • Поширення плоских хвиль
      • Термодинаміка
      • Геометрична оптика
      • Хвильова механіка
      • Квантова механіка
      • Хвильова оптика
        • Дифракція
        • Втручання
        • Рентген
      • Поширення електромагнітних хвиль
      • Осцилятори
      • Атомна, молекулярна та ядерна фізика
        • Атомна фізика
        • Молекулярна фізика
        • Ядерна фізика
      • Електричні навантаження
        • Електростатичний
        • Магнітостатичний
        • Електрохімія
      • Відносність
    • Сигнал
      • Теорія сигналів
      • Аналоговий зв’язок
      • Цифрові комунікації
      • Іоносферні комунікації
      • Телекомунікації
      • Лінії та антени
    • Електронний
      • Напівпровідники
      • Електронний шум
      • Лінійні мережі
      • Електронні фільтри
      • Електронне підсилення
        • I. Принципи та характеристики
        • II. Динамічний підсилювач
        • III. Транзистор: моделі та збірки
        • IV. Біполярний транзистор в статичному режимі
        • V. Польовий транзистор
        • VI. Асоціація стадій посилення
        • VII. Транзисторні вузли. Операційний підсилювач та додатки
        • VIII. Реакція та зворотній зв'язок
      • Електронні датчики
    • Навколишнє середовище
    • Форма
    • Вправи
      • Математика
      • Фізичний
      • Сигнал
      • Електронний
    • Список літератури
      • Новини
      • Бібліографія
      • Ліцензія
      • Зв'язок
      • Детальна карта сайту

Тріод. Біполярний транзистор, еквівалентний триоду. Діапазони частот, робочі класи (клас A, клас B, клас C).

1. Вступ

На даний момент ми розглядаємо лише елементарний підсилювач, тобто з одним каскадом посилення: електронна трубка, а потім транзистор (біполярний або однополюсний).

2. Тріод

Тріод, отже, найперший електронний підсилювач.

Анод А (також званий пластиною) позитивно поляризований щодо катода С (подача постійного струму).

Вхідний сигнал змінного струму \ (V_e \) подається на затвор G. Вихідний сигнал \ (V_s \) збирається до пластини через навантажувальний резистор \ (R_s \).

Для блокування постійної напруги від анода необхідний конденсатор. Вхідні та вихідні дані є спільними.

Посилення дається співвідношенням: \ [A = \ frac

\ (K \): коефіцієнт посилення трубки

\ (\ rho \): внутрішній опір трубки

На практиці в сучасних лампах ми отримуємо посилення порядку 50.

Напруга, посилена першою трубкою, може подаватися на сітку другої трубки. Це каскадне розташування, яке може мати більшу або меншу кількість етапів. Тоді посилення є продуктом посилення кожного з етапів.

3. Біполярний транзистор. Еквівалентність триоду

Як перше наближення, вакуумна трубка є триполем, три клеми якого з'єднані з катодом C, сіткою G та анодом A.

Потім ми можемо порівняти транзистор NPN з триодом, батареї живлення мають однакове значення в обох випадках. Зворотне стосується транзистора PNP.

Таким чином, в принципі, електронна збірка з транзисторами, що відповідає тріодному збірці, буде отримана за допомогою відповідності базового затвора, випромінювача-катода, колектора-анода.

На практиці все не так просто:

оскільки вхідний імпеданс транзисторного каскаду є низьким (зазвичай від декількох десятків до кількох тисяч Ом), тоді як імпеданс триода, за винятком розсіяних ємностей, нескінченний на частотах нижче 10 МГц;

тому що транзистор не відокремлює свою вихідну схему від своєї вхідної схеми, як це робить триод: вихідний опір транзисторного каскаду залежить від імпедансу джерела сигналу, який надходить у вхід.

Важливо відзначити, що зовнішня температура не впливає на роботу триодів і що два тріоди з однією торговою назвою практично взаємозамінні, тоді як параметри транзисторів залежать від температури; крім того, вони змінюються з одного транзистора на інший того ж типу.

Як результат, транзисторні вузли повинні бути як стабілізовані проти перепадів температур, так і працювати належним чином в межах (досить широких) допусків параметрів, вказаних виробниками транзисторів.

4. Класи експлуатації

4.1. Діапазони частот

Залежно від частоти підсилюваних сигналів електронні підсилювачі можна класифікувати практично на чотири категорії:

Підсилювачі дуже низької частоти (TBF)

Від нульової частоти до декількох десятків герц. Ці підсилювачі іноді називають безперервними підсилювачами.

Підсилювачі низької частоти (НЧ), які також називають звукочастотами (АФ)

У діапазоні частот 30 Гц - 30 кГц. Застосовується в основному для відтворення звуків, звукозаписів та неволі.

Підсилювачі високої частоти (ВЧ), звані також радіочастотами (ВЧ)

У діапазоні частот 30 кГц - 30 МГц. Використовується для довгохвильових, малохвильових та короткохвильових передач.

Підсилювачі дуже високої частоти (УКХ)

Їх верхня межа, яка постійно зростає з технічним прогресом, наразі становить близько десяти гігагерц. Особливо використовується у FM-радіо, телебаченні, супутниковому зв'язку, електромагнітному виявленні (радар).

4.2. Операційні класи

Підсилювачі також розподіляються в основному в трьох класах, званих A, B, C, відповідно до положення точки спокою (\ (Q \)) на динамічній характеристиці, що представляє зміну інтенсивності анода \ (I_A \) як функцію напруга на затворі \ (V_g \).

Конкретно ця точка спокою отримується як перетин динамічної характеристичної кривої з лінією навантаження: \ [f (R_s,

4.2.1. Клас А

Точка відпочинку розташована посередині характеристики.

Якщо амплітуда застосованого сигналу мала, позитивні та негативні напівхвилі сигналу викликають рівні зміни анодного сигналу.

Посилення абсолютно лінійне.

4.2.2. Клас В

Точка спокою розташована у початку динамічної характеристики.

Підсилюється лише позитивне чергування сигналу. Це призводить до величезних спотворень, що роблять підсилювач непридатним, якщо ви не використовуєте однаковий другий каскад, підсилюючи негативну напівхвилю.

Таким чином виробляється симетричний підсилювач (push-pull). Це симетричний вузол, що містить дві однакові трубки, що приймають на своїй контрольній сітці два сигнали у фазовому протистоянні.

Спотворення зменшується за рахунок усунення навіть гармонік, а ефективність підсилювача максимальна.

Симетричне кріплення вимагає використання схеми фазоінвертора, що включає або вхідний трансформатор з двома вторинними елементами, або каскад інвертора, що містить одну або дві трубки.

4.2.3. Клас С

Точка спокою знаходиться поза початком характерної динаміки. Цей підсилювач високої ефективності може використовуватися лише на радіочастотах.