На транзисторе схема усилителя: Радиосхемы. — Схемы усилителей на транзисторах

Содержание

Радиосхемы. — Схемы усилителей на транзисторах






Радиотехника
начинающим
перейти
в
раздел

Букварь
телемастера
перейти
в раздел


Основы
спутникового телевидения
перейти
в раздел


Каталог
схем
перейти
в раздел

Литература
перейти
в раздел


Статьи
перейти
в раздел


Схемы
телевизоров
перейти
в
раздел

Файловое
хранилище
перейти
в раздел


Доска
объявлений
перейти
в раздел


Радиодетали
и

ремонт в Вашем городе
перейти
в
раздел

ФОРУМ
перейти
в раздел

Справочные материалы
Справочная литература
Микросхемы
Прочее

Cхемы на КТ315 | Простые схемы на популярном транзисторе для начинающих

Рубрика: Принципиальные схемы, Схемы для начинающих

Опубликовано 28. 08.2019   ·  
Комментарии: 0
  ·  
На чтение: 3 мин
  ·  
Просмотры:

Post Views:
5 829

Транзистор КТ315 очень популярен у начинающих радиолюбителей старой закалки. Этот биполярный транзистор был разработан в 1967 году. Причина его популярности — массовое использование в бытовой радиоаппаратуре. Он использовался и в телевизорах, и в приемниках, генераторах звука. Его достаточно просто опознать среди тысячи других из-за своего необычного корпуса.

Мультивибратор на КТ315

Отличная схема для тех, кто только начинает пользоваться паяльником и уже хочет собрать свое первое устройство.
Читать далее

Транзисторный предохранитель

В паре с транзистором КТ815 поможет защитить другие собранные устройства от непредвиденной ситуации или короткого замыкания.
Читать далее

Простой усилитель звука на транзисторах КТ315

Усилитель на два канала с печатной платой. Поможет разобраться в азах сборки усилителей.
Читать далее

Генератор на КТ315

В паре со своим «братом» КТ361 можно собрать простенький генератор звука.
Читать далее

Имитатор звука

Еще один генератор звука на легендарном КТ315.
Читать далее

Цветомузыка на транзисторах

Цветомузыка на два светодиода в паре с транзисторами.
Читать далее

Схема метронома

Интересная схема для начинающих.
Читать далее

Датчик температуры

Используя полупроводниковые свойства, можно измерить температуру окружающей среды.
Читать далее

Распиновка КТ315

Полный аналог транзистора — BFP719.

Правила сборки схем

Для начала, нужно выбрать схему. Выбирайте по сложности и своему опыту. Далее, нужно составить список деталей, прочитать схему. Покупать детали лучше в специализированных магазинах, чем на общих площадках. Перед сборкой схемы обязательно нужно проверить каждую деталь на исправность, дабы избежать лишних ошибок. Самая простая проверка — с помощью мультиметра в режиме «прозвонка». Ни одна деталь из схем, представленных выше, не должна «звониться» накоротко.
Схемы можно собрать как навесным монтажом, так и изготовить плату самостоятельно. А золотая середина — монтажная плата. Они универсальны, и позволяют собрать большинство DIP схем без особого труда.

Во время сборки схемы лучше всего начинать пайку с мелких компонентов. При пайке не допускать перегрева, максимум пару секунд у контактов, затем нужно оценить результат пайки и действовать по ситуации. Особенно к перегреву чувствительны полупроводники. Так как транзисторы КТ315 имеют пластмассовый корпус, то им некуда отдавать тепло, и нужно максимально аккуратно их паять. Еще одна загвоздка — это их широкие и тонкие выводы, которые не терпят частых сгибаний и разгибаний.

После сборки необходимо почистить плату, внимательно посмотреть все контакты на предмет холодной пайки и нежелательных перемычек.

Почему не работает схема

Все схемы рабочие. Если устройство не работает, есть три основные причины:

  • Перегрев деталей;
  • Не правильная сборка схемы;
  • Плохая пайка.

Нужно проверить каждый шаг и каждый этап сборки.

Post Views:
5 829

Усилитель звука на транзисторах #2. Температурная стабилизация ⋆ diodov.net

В предыдущей статье мы рассмотрели принцип работы усилителя звука на транзисторах и рассчитали основные его параметры. Однако рассмотренная ранее схема УМЗЧ не обладает температурной стабильностью, то есть с изменением температуры может нарушиться режим работы ее по постоянному току. В конечном итоге подобные нарушения могут привести к искажению выходного сигнала.

Главным образом это связано с тем, что у любого биполярного транзистора (БТ), даже когда он заперт, протекает обратный ток коллектора Iко. Естественно при условии, что к выводам коллектор-эмиттер подано питание. Величина Iко не превышает единиц микроампер. Но все же значение его всегда приводится в справочниках или даташитах.

Сам по себе Iко не опасен ввиду его ничтожно малого значения. Но неприятность состоит в том, что его величина сильно зависит от температуры. При возрастании температура на 10 °С значение Iко увеличивается приблизительно в два раза! Поэтому без применения специальных мер по стабилизации тока покоя коллектора Iкп его значение будет изменяться в зависимости от температуры окружающей среды, не говоря уже от температуры нагрева полупроводникового прибора, вызванной потерями мощности при протекании тока нагрузки.

Природа увеличения Iко состоит в том, что с ростом температуры увеличивается число собственных свободных зарядов в полупроводнике. Эти заряды под действием приложенного электрического поля от источника питания приобретают упорядоченное движение, то есть электрический ток, который протекая по пути через pn-переход эмиттер-база, вызывает на нем дополнительной падение напряжения и приоткрывает полупроводниковый прибор. В результате рабочая точка подымается вверх по нагрузочной прямой и влечет за собой соответствующие искажения информации.

Обратная связь в транзисторных усилителях

Повысить стабильность работы усилителя звука при воздействии на него температурного фактора можно за счет введения обратной отрицательной связи.

Усилитель звука на транзисторах

Транзисторные усилители, несмотря на появление более современных микросхемных, не потеряли свой актуальности. Достать микросхему бывает, порой, не так легко, а вот транзисторы можно выпаять практически из любого электронного устройства, именно поэтому у заядлых радиолюбителей иногда накапливаются горы этих деталей. Для того, чтобы найти им применение предлагаю к сборке незатейливый транзисторный усилитель мощности, сборку которого осилит даже начинающий.

Схема

Схема состоит из 6-ти транзисторов и может развивать мощность до 3-х ватт при питании напряжением 12 вольт. Этой мощности хватит для озвучивания небольшой комнаты или рабочего места. Транзисторы Т5 и Т6 на схеме образуют выходной каскад, на их место можно поставить широко распространённые отечественные аналоги КТ814 и КТ815. Конденсатор С4, который подключается к коллекторам выходных транзисторов, отделяет постоянную составляющую сигнала на выходе, именно поэтому данный усилитель можно использовать без платы защиты акустических систем. Даже если усилитель в процессе работы выйдет из строя и на выходе появится постоянное напряжение, оно не пройдёт дальше этого конденсатора и динамики акустической системы останутся целы. Разделительный конденсатор С1 на входе лучше применить плёночный, но если такого нет под рукой, подойдёт и керамический. Аналогом диодов D1 и D2 в данной схеме являются 1N4007 или отечественные КД522. Динамик можно использовать сопротивлением 4-16 Ом, чем ниже его сопротивление, тем большую мощность будет развивать схема.

Сборка усилителя

Собирается схема на печатной плате размерами 50х40 мм, рисунок в формате Sprint-Layout к статье прилагается. Приведённую печатную плату при печати необходимо отзеркалить. После травления и удаления тонера с платы сверлятся отверстия, лучше всего использовать сверло 0,8 — 1 мм, а для отверстий под выходные транзисторы и клеммник 1,2 мм.

После сверления отверстий желательно залудить все дорожки, тем самым уменьшить их сопротивление и защитить медь от окисления. Затем впаиваются мелкие детали – резисторы, диоды, после чего выходные транзисторы, клеммник, конденсаторы. Согласно схеме, коллекторы выходных транзисторов должны соединяться, на данной плате это соединение происходит путём замыкания «спинок» транзисторов проволокой или радиатором, если он используется. Радиатор требуется ставить в том случае, если схема нагружена на динамик сопротивлением 4 Ома, или если на вход подаётся сигнал большой громкости. В остальных же случаях выходные транзисторы почти не нагреваются и не требуют дополнительного охлаждения.

После сборки обязательно нужно смыть остатки флюса с дорожек, проверить плату на наличие ошибок сборки или замыканий между соседними дорожками.

Настройка и испытания усилителя

После завершения сборки можно подавать питание на плату усилителя. В разрыв одного из питающих проводов нужно включить амперметр, для контроля потребляемого тока. Подаём питание и смотрим на показания амперметра, без подачи на вход сигнала усилитель должен потреблять примерно 15-20 мА. Ток покоя задаётся резистором R6, для его увеличения нужно уменьшить сопротивление этого резистора. Слишком сильно поднимать ток покоя не следует, т.к. увеличится выделение тепла на выходных транзисторах. Если ток покоя в норме, можно подавать на вход сигнал, например, музыку с компьютера, телефона или плеера, подключать на выход динамик и приступать к прослушиванию. Хоть усилитель и прост в исполнении, он обеспечивает весьма приемлемое качество звука. Для воспроизведения одновременно двух каналов, левого и правого, схему нужно собрать дважды. Обратите внимание, что если источник сигнала находится далеко от платы, подключать его нужно экранированным проводом, иначе не избежать помех и наводок. Таким образом, данный усилитель получился полностью универсальным благодаря небольшому потреблению тока и компактным размерам платы. Его можно использовать как в составе компьютерных колонок, так и при создании небольшого стационарного музыкального центра. Удачной сборки.

Простейший усилитель звука на одном транзисторе за 15 минут

Привет, Самоделкины! Если у Вас есть динамик и источник звука, но нечем его усилить — то в этой статье мы расскажем Вам, как собрать усилитель из хлама =)

Для этого нам потребуются следующие компоненты и инструменты:
1. n-p-n кремниевый транзистор КТ805 или его аналоги. (этот самый мощный в серии)
2. Электролитический конденсатор емкостью 100мкФ и напряжением более 16 вольт
3. переменный резистор около 5кОм
4. монтажная плата (необязательно — можно сделать навесным монтажем)
5. радиатор
6. провода
7. разъем мини джек
8. блок питания 5-12 В постоянного тока
9. паяльник, канифоль, припой .(вот такой подобран хлам)

Первым делом устанавливаем компоненты на монтажную плату.

К базе КТ805 припаиваем центральный вывод переменного резистора и отрицательный вывод конденсатора.

Второй вывод переменного резистора — это + питания и + динамика припаиваем на плату
Коллектор транзистора (центральный контакт) будет минус динамика.

К эмиттеру подключаем минус питания и отрицательный провод входного сигнала. Положительным проводом является + конденсатора.

Для тестов остается припаять 3 пары проводов Вход Выход и Питание (на фото слева направо). Транзистор устанавливаем на радиатор.

Приступаем к тестам и настройке. Собираем и подключаем все компоненты на столе, строго соблюдая полярность! Желательно и схему проверить на наличие коротких замыканий.

Нашим подстроечным резистором подбираем правильный режим работы. Короче говоря согласуем работу транзистора с сопротивлением динамика.

Ура! Настройка прошла успешно! Окультуриваем и устанавливаем все в корпус.

Всем удачи и хороших идей!

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Высококачественный самодельный аудио усилитель

Для тех радио-специалистов, кто решил построить высококачественный аудио усилитель с нуля, предлагается очень толковая и уже проверенная схема, отдалённо напоминающая вот такой транзисторный УМЗЧ.

Схема усилителя мощности звука

Схема усилителя мощности звука высокого качестваСхема предварительного усилителя звукаСхема БП и защиты усилителя мощности

Этот усилитель состоит из:

  1. Входного селектора на шесть реле, для управления использовался 6-позиционный поворотный переключатель ALPS.
  2. Предусилителя на малошумящих транзисторах и конденсаторах высокого качества.
  3. Контурный фильтр — для активации использовалось миниатюрное реле.
  4. Блок питания — двухполярный достаточной мощности.

Транзисторы — TIP35 / TIP36, оконечник конечно требует больших радиаторов. Дополнительно решено было использовать активное охлаждение в виде вентилятора, но испытания показали что это не обязательно.

Печатные платы для сборки

Блок питания 24 В и защита. Источник питания подает напряжение для управления реле. Чтобы избежать неприятных звуковых эффектов при включении / выключении усилителя, добавлена защита в виде задержки включения и немедленного отключения громкоговорителей и защиту от возникновения постоянного напряжения на выходе АС. Два реле позволяют подключить два громкоговорителя.

Всё собрано в оригинальный корпус от УНЧ.

Прослушивание усилителя

По субъективным ощущениям звук просто сенсационный. Мощный стабильный бас, красивый СЧ диапазон и тонкие прозрачные верха. Поскольку радиаторы не самые большие, даже средняя громкость долгого прослушивания заставляет их заметно теплеть.

Вообще когда речь идет о радиаторах, их недостатком является не только то, что они слишком малы, но и то что каждый транзистор находится на отдельной пластине. Силовые транзисторы и транзистор с компенсацией тока покоя должны находиться на одном радиаторе и следовательно иметь одинаковую температуру, чтобы компенсировать изменения их параметров под воздействием тепла. В качестве транзистора для стабилизации тока покоя можно взять BD139 — его будет проще крепить к радиатору.

Максимальная мощность 150 Вт — но это предел. Здесь же 100 Вт может быть взята как долгоиграющая. При 2×38 В приблизительная мощность составляет 2×50 Вт / 8 Ом на канал. Это также зависит и от самого усилителя мощности (контроль уровня напряжения). При 2×30 В на нагрузке снимаем 2 x 25 Вт / 8 Ом. Скачать файлы для сборки

Программное обеспечение для проектирования схем транзисторного усилителя

Для проектирования транзисторных усилителей доступно новое программное обеспечение: TransistorAmp . С TransistorAmp вы можете создать свой индивидуальный транзисторный усилитель несколькими щелчками мыши. TransistorAmp распространяется бесплатно.

Инструмент TransistorAmp имеет очень простой в использовании пользовательский интерфейс. Вы начинаете каждый дизайн с пункта меню «Новый усилитель». В раскрывающемся меню вы выбираете желаемую схему.Вы можете выбрать между,

  • схема с общей базой
  • схема с общим эмиттером
  • схема с общим коллектором

После этого вы получите диалог, в котором вы должны ввести все параметры вашего усилителя.

Для выбора типа транзистора вы можете нажать на кнопку «Выбрать тип транзистора из списка», и вы увидите список всех поддерживаемых типов транзисторов. TransistorAmp поддерживает несколько тысяч типов транзисторов. Выберите там желаемый тип транзистора и нажмите OK.Выбранный тип транзистора отобразится в диалоговом окне.

Когда вы завершили ввод в диалоговом окне, вы нажимаете OK и видите результат. Вы видите окно с вашими входными данными, схемой, значениями компонентов и наиболее важными параметрами рабочей точки. Если вы хотите изменить свой дизайн, вам нужно только еще раз щелкнуть «Новый усилитель» и схему в раскрывающемся меню. Предоставленные входные данные будут восстановлены в диалоговом окне ввода, и вы можете изменить один или несколько параметров.

Если вы удовлетворены результатом, вы можете нажать на «Результат — Сохранить». TransistorAmp сохраняет все данные, отображаемые в окне результатов, в HTML-файл. Вы можете открыть этот файл в браузере (например, Firefox или Internet Explorer), изучить его и распечатать.

Скачать

Присылайте, пожалуйста, свои идеи, которые очень важны для нашего успеха…

Теги: Усилители, Конструктор схем

Understanding Transistor Circuits, август 1959 г. Популярная электроника

Август 1959 г. Популярная электроника

Таблица
содержания

Воск, ностальгирующий по истории ранней электроники.См. Статьи
с
Популярная электроника,

опубликовано с октября 1954 года по апрель 1985 года. Настоящим подтверждаются все авторские права.

Это
с момента изобретения транзистора прошло чуть более десяти лет.
когда эта статья появилась в августовском выпуске журнала Popular
Электроника. Транзисторы все еще оставались загадкой для большинства людей, в том числе
инженеры, техники и любители. Автор Джеймс Баттерфилд
использует уникальный подход в представлении материала путем его написания
как диалог преподавателя и ученика.Если ты тоже
новичок в области транзисторов, это стоит вашего времени, чтобы прочитать.

Общие сведения о транзисторных схемах

Основное руководство по использованию транзисторов


Автор
Джеймс Баттерфилд
Canadian National Telegraphs

ЧАСТЬ 1: Закон Ома и
Транзистор
Пит знакомит Джонни с схемой заземленного эмиттера.
Его «почему» и «как» исследуются, и не слишком загадочные
Обсуждаются вопросы предвзятости базы и коллекционера.Правило таково, как
Пит объясняет это: «Пусть закон Ома будет вашим руководством».

ЧАСТЬ 2: Дизайн «Что нужно» и
«Нельзя»
Пытаясь создать однотранзисторный усилитель, Джонни
запутывается с проблемами входного и выходного сопротивления. Пит поправляется
с некоторыми важными «делами» и «нельзя» при получении сигнала
вход и выход из транзистора.

ЧАСТЬ 3: Управление, сцепление.
и тестирование
Транзисторный подход к фильтрам, тональным и
регуляторы громкости подробно описаны Питом с некоторыми практическими предложениями
по проверке характеристик транзисторов.Проблемы сцепления
обсуждаются, и Пит составляет диаграмму, которая соответствует сцеплению
конденсатор к коллектору резистор

Часть I

Закон Ома и транзистор


«Это
должен это сделать, — проворчал Пит, паяя последнее соединение.
«А теперь давайте опробуем усилитель».

«Это усилитель?»
— фыркнул Джонни. «Вы, должно быть, придумали эту трассу во время
приступ несварения желудка! Кто-нибудь знает даже самые простые транзисторные усилители
ощетинились резисторами и негабаритными конденсаторами связи.А также
где выходной трансформатор для динамика? «

» Не
нужны какие-нибудь. «Пит перерезал заземляющий провод от аудиогенератора.
и вставил 0,1-мкФ. конденсатор последовательно с другим проводом. «Беда
для большинства из вас, экспериментаторов, вы просто копируете диаграммы —
может быть, измените их немного здесь и там, чтобы посмотреть, что произойдет — но
вы никогда не потрудитесь выяснить, что действительно движет вещами ».
коснулся другим концом конденсатора входного провода, и
динамик пел ясным тоном.

«Пит, у меня шесть книг
на транзисторах, а я до сих пор не знаю, что делаю », — пожаловался
Джонни. «Они либо настолько упрощены, что ничего не говорят
— или они забиты уравнениями от кормы до кормы, «

» В уравнениях нет ничего плохого. «Пит был занят уборкой своего
верстак. «Но они тебе не всегда нужны. Я бросил этот усилитель
вместе без вычурных расчетов — только конский смысл. Пошли
на кухню выпить кофе, и я постараюсь рассказать вам о
Практическая сторона транзисторов.»

Спина к спине диодов

«Первая
выключен, — сказал Пит, устраиваясь на стуле. — Вы знаете, что транзистор
это что-то вроде пары диодов, соединенных спиной к спине, вот так. — Он набросал
быстро на салфетке.

«Как я показал здесь, транзистор
является единицей p-n-p. Чтобы получить работу n-p-n, нужно перевернуть оба диода встык.
Мы углубимся в это позже, но пока просто запомните, когда
положительное напряжение на участке p и отрицательное напряжение на
n, транзистор проводит.»

» Полагаю, ведущий
посередине — база, — сказал Джонни. — Но которая является коллекционером
а какой эмиттер? Ваша диаграмма не показывает никакой разницы «.

«Вот кое-что, что, вероятно, удивит тебя, Джонни.
Коллектор и эмиттер можно было заменить, а транзистор
все равно будет работать! Но поскольку производитель обычно строит
коллектор больше и сильнее эмиттера — прислушайтесь к его совету
и использовать коллектор как коллектор.

«Настоящая разница
между коллектором и эмиттером — это то, как мы с ними обращаемся. В
эмиттер смещен, чтобы обеспечить максимальный ток (прямое смещение) и
коллектор, с другой стороны, имеет обратное смещение для минимального тока ».

«Привет,»
— вмешался Джонни. — Разве с базы через
эмиттер означает, что между
эмиттер и база? «

» Верно, Джонни, редко бывает больше
разницы между эмиттером и базой более четверти вольта, что
позволяет легко вычислить ток эмиттера.Возьмем, к примеру, эту схему:

«Коллекционер пока не важен, поэтому я
не будет показывать проводку к нему. Поскольку эмиттер находится на земле, вы
Могу предположить, что база тоже почти точно на земле. Этот
значит … «

» Понятно «крикнул Джонни.» Аккумулятор ставит ровно
три вольта на резисторе 1500 Ом, поэтому закон Ома гласит, что
ток должен быть . .. а … два миллиампера! »

« Браво! »
усмехнулся Пит.»А поскольку эта часть транзистора проводит
в прямом направлении ток не будет затронут
коллектор. Кстати, какой тип транзистора я показал в
диаграмма? »

« Отрицательное напряжение на базе и положительное на
эмиттер … значит, транзистор должен быть п-п-п! — воскликнул Джонни.
торжествующе.

А
Текущая проблема

«А вот и номер точки.
два. Коллектор должен быть смещен в непроводящем направлении.Как бы вы это сделали? «

» Положите на него отрицательное напряжение, я полагаю »
— задумчиво сказал Джонни. «Но разве это не значит, что ток
потечет? «

» Это
было бы верно, если бы коллектор и база были связаны только », — ответил
Пит. «Но когда эмиттер находится в цепи с положительным смещением,
взаимодействие позволяет току течь через коллектор ».

«Теперь ты усложняешься», — пожаловался Джонни.»Вы
звучит как учебник «

» Ладно, скажем так. Без разницы
ток, протекающий через базу, будет производить усиленный ток
через коллектор. Вы знаете, как найти базовый ток — мы
просто сделал это по закону Ома. Итак, берем базовый ток (I b ),
умножьте это на свой коэффициент усиления (H fe ) — и
вот я c, ваш ток коллектора. «

» Просто
минутку, — возразил Джонни.»Предположим, я поставил более высокое напряжение на
коллектор. Разве это не увеличило бы ток? «

» Не в
все! Игнорируя мелкие детали, I c всегда будет равно I b
x H fe . Последняя версия G.E. транзистор мануал, кстати,
перечисляет H fe для более четырехсот транзисторов всех производителей.

«Транзисторы экспериментаторов, такие как 2N107 и
CK722 имеют усиление около 20. Транзисторы коммерческого класса могут
прирост бега достигает 100 и более.

«Давайте посмотрим на
еще один кругооборот, — продолжал Пит, быстро делая наброски.
сделать из этого. «

» Пусть
я вижу, «пробормотал Джонни.» Когда эмиттер заземлен, база
быть на уровне почти нуля вольт — что приведет к трех
напряжение на резисторе 33000 Ом. Это дало бы о
0,1 мА. протекает через базу. Если усиление транзистора
составляет 20, это означает, что коллектор потребляет почти два миллиампера.Но разве размер резистора R не имеет значения для коллектора?
тока? »

« Нет, — весело сказал Пит, — с одним
исключение. Что бы произошло, если бы сопротивление резистора было, скажем, 2000 Ом? »

«Ну … закон Ома гласит, что два миллиампера умножить на 2000 Ом.
делает падение на четыре вольта. О, я понимаю, к чему вы клоните. Если
ваш коллекторный резистор слишком большой, он не пропускает никакого напряжения …
«

» И как только вы теряете напряжение, вы теряете свой транзистор
действие «, закончил Пит.»Сопротивление около 800 Ом будет
денди для этой схемы. «

» Это даст напряжение коллектора
из — давайте посмотрим — три вольта минус падение 1,6 вольта на резисторе
уходит немного под полтора вольта для коллектора. Не
это слишком низко? Вы никогда не сможете выдать приличное напряжение сигнала
с таким запасом. «

» Зависит от того, что вы используете
усилитель для. Обычно напряжение не требуется — все, что вам нужно
актуален.»

Избегая жары

«Еще кое-что, Пит, а как насчет тепловых эффектов? Транзисторы
термочувствительный, как говорят некоторые из моих книг? Меняется ли усиление, или
что? «

» Нет, коэффициент усиления транзистора обычно остается
довольно устойчивый; но когда термометр высокий, небольшая утечка
ток пробирается. Но не беспокойтесь об этом. Ты редко
возникнут проблемы, если вы останетесь в пределах максимальных оценок
транзистор.«

» Эти «максимальные» оценки — ничего сложного
про них? «

» Гоша, нет! Максимальное расстояние от коллектора до базы
напряжение, максимальный ток коллектора и максимальное рассеивание коллектора
— это все, о чем тебе придется беспокоиться. Они имеют в виду именно то, что они
сказать. Не подавайте слишком большое напряжение на транзистор; не кладите тоже
через него много тока; и не нагрейте слишком сильно комбинацией
из двух.

«Итак, вы начали с логического
транзисторная конструкция.Тонкости будут позже. Шлепай себя
до нескольких схем. Вы обнаружите, что теория и практика идут рука об руку
в руках. Затем, когда вы думаете, что у вас есть основная идея
шляпу, мы углубимся в это дело ».

Part II

Дизайн «Что можно и чего нельзя»


«Пит,
Я играл с транзисторами, как вы мне сказали, и
У меня проблемы.»

Пит осторожно положил пайку.
пистолет и повернулся к своему посетителю. «В чем проблема,
Джонни? «

» Ну … Я хотел увеличить мощность радио
Использую как тюнер. Я проложил схему так, как вы мне показали,
но похоже, что это не работает. Громкость такая же низкая, как
раньше — и что еще хуже, тон мягкий и искаженный. Я старался
новый транзистор без лучших результатов. Пит, скажи мне, где это
Я дурак? »

Пит ухмыльнулся.»Думаю, я знаю, в чем проблема
есть, Джонни. Ваша схема, вероятно, хороша для вакуумной лампы. Вы будете
Придется научиться думать другими терминами для транзисторных усилителей.

«Во-первых, — сказал Пит, беря карандаш и царапая его.
Pad «вы помните, как я сказал вам, что транзистор действительно
пара диодов спина к спине? »

« Да. Я хорошо понял эту роль «.

«Штраф.
Теперь давайте снова вернемся к основам и решим проблему с
другая позиция.

«Помните, что» диод «база-эмиттер
должен быть подключен, чтобы вести в прямом направлении. Давайте смотреть
на схеме обычного транзисторного усилителя.

«As
В прошлый раз я говорил вам, что отрицательное напряжение в p-n-p транзисторе
приложено к базе и положительное напряжение к эмиттеру, а проводимость
происходит в диоде, образованном базой и эмиттером. Я сделаю набросок
эта часть схемы подробно для вас.

«Когда диод
проводит, как если бы выключатель был замкнут.Теперь, когда это
диод база-эмиттер проводит все ваши переменные токи. сигнал идет напрямую
через диод на массу. Для большинства целей входной импеданс
настолько низок, что вы можете считать его нулем. «

» Минутку, »
прервал Джонни. «Если на входе короткое замыкание, как можно
получить усиление? На входе не останется напряжения
если вы все закоротите. «

» Забудьте о напряжениях. Вот
главное.Поскольку транзистор имеет короткое замыкание
вход, на нем может не быть большого напряжения, но ток течет
в транзистор. Ток — это то, что усиливает транзистор.

«Предположим
у нас есть транзистор с бета-коэффициентом усиления по току — 20.
Тогда, если я вложу в базу один миллиампер сигнала, я получу
20 мА. у коллекционера. Напишите это в блокноте в столице
буквы в дюйм высотой — ТРАНЗИСТОР УСИЛИВАЕТ ТОК.»

» Пит, я заметил, что ты всегда ставишь сигнал на базу и принимаешь
ваш усиленный выход с другого коллектора. Мне кажется я
слышал о других способах подключения транзистора. «

» Забудьте
их, Джонни. Есть очень мало работ, которые не могут быть выполнены
заземленный эмиттер. Мы поговорим о других схемах, когда
возникает необходимость их использования ».

Каскадные усилители

«Пит,
как мне использовать вместо этого выходную мощность в миллиамперах
вольт? Ток проходит через резистор коллектора, поэтому он
нельзя использовать в его нынешнем виде.«

» Это не совсем так, Джонни.
Это зависит от того, как вы подключитесь к транзисторному выходу.

«Предположим
мы помещаем выход прямо в другой транзисторный каскад », — продолжил
Пит. «Поскольку на входе этого каскада имеется короткое замыкание, все ваши
сигнал будет закорочен прямо на эту ступень через муфту
конденсатор. Другими словами, весь ваш результат переходит на следующий этап.

«Если оба этих транзистора имеют усиление тока
40, мы можем сделать некоторые довольно точные вычисления.Ввод 0,5
ма. произведет 20-ма. выход. Все это идет на второй этап
для усиления, что даст вам конечный выход 800 мА. — почти
полный ампер. »

« Вау! »
— воскликнул Джонни. «Это много тока!»

«Тоже немного
много тока для комфорта. Чтобы пропустить такое количество тока даже в
силовой транзистор, вам нужно быть осторожным с тепловыми эффектами.

Это не означает просто установку транзисторов для рассеивания
тепло — это означает использование специальных контуров для компенсации теплового воздействия.

«В настоящее время с помощью простой схемы, которую мы используем,
было бы разумно держать выходной сигнал на уровне четверти ампера
или менее. На этом уровне вы можете использовать свой постоянный ток. предвзятость до примерно
треть тока коллектора А, что вполне безопасно
пределы для низкого напряжения коллектора. Если вы используете более пары
напряжения на коллекторе, следите за своими номиналами мощности. А также
конечно, используйте радиатор.»

» Пит,
Я все еще не понимаю, как мы собираемся использовать этот конечный выходной ток.
Вы подключаете конденсатор связи к динамику или что-то в этом роде? «

» Вы могли бы это сделать, но вы потратите много энергии. Простейший
способ сделать это — поставить динамик последовательно с коллектором,
как это. Но если нагрузка коллектора слишком мала, не будет
достаточное падение напряжения на нем для передачи значительной мощности
к спикеру.Закон Ома, W = I 2 R, (где W — мощность
на динамик, I — ток коллектора, R —
сопротивление динамика) объясняет проблему.

«Купи трансформатор.
чей основной соответствует требованиям нагрузки коллектора и чей
вторичный подходит к динамику, и вы в деле. «

Voltage Out

» Вернемся к исходному
вопрос по вычислению вашего выхода. Если вы используете транзистор как
предусилитель для вакуумной лампы, вам нужно знать свое напряжение
вне.Если подумать, это действительно очень просто, потому что
входная мощность вакуумной трубки обычно достаточно высока, чтобы ее можно было игнорировать.

дюйма
На этой диаграмме полная нагрузка транзистора составляет коллектор на 5000 Ом.
резистор, шунтируемый регулятором громкости 1/2 МОм. Для всех практических
Наша выходная нагрузка составляет 5000 Ом. Если наш дизайн показывает, что у нас есть
ток сигнала в один миллиампер на коллекторе, используем Ом
закон . .. «

» Не говори мне! «- воскликнул Джонни.»Это будет
… э … пять вольт! «

» Сегодня утром ты резкий. май
Я отмечаю, что если вы хотите использовать транзистор таким образом — и
справиться с этими уровнями — было бы здравым смыслом поставить минимум семь
вольт или около того на коллекторе? «

» Я понимаю о чем вы,
Пит. И я полагаю, было бы неплохо иметь хотя бы
один миллиампер постоянного тока ток через коллектор? »

«Правильно.Помните, конечно, что в миллиамперах переменного тока будет рисовать почти
1,5-ма. пиковый ток, так что вы должны позволить немного больше. И это
только для чистых синусоид — когда вы рассчитываете в терминах среднего
музыкальные уровни, оставляйте много места для свинга.

«Как правило,
Лучше всего выбирать токи смещения постоянного тока с учетом
переменный ток сигнальные напряжения, с которыми вы хотите справиться, — продолжил Пит. — И обычно
лучше всего иметь хотя бы 1 ма. тока коллектора, даже при малых
уровни. Причина этого сложна и связана с импедансом.
и искажение. Мы сохраним эту тему на другой раз ».

N-P-N или P-N-P

« У вас
наверное заметил, что все транзисторы, которые я показал, были p-n-p
типы. Что касается усиления сигнала, транзисторы n-p-n
точно так же. Ваш сигнал идет на базу и исходит из
коллектор. Ваши предвзятые связи будут другими, но
это не повлияет на ваш сигнал.

«Если вы используете оба типа
вместе, один эмиттер идет на положительную землю — это p-n-p
— а другой эмиттер перейдет на ваш источник отрицательного напряжения.
Это нормально, так как они связаны по сигналу
через конденсатор фильтра, делая оба эмиттера «заземленными».

«Ваши токи смещения легко настроить на любой из этих
этапы. Я оставил резисторы базы и коллектора без маркировки, так как
две причины.Во-первых, размер этих резисторов зависит от аккумулятора.
напряжение, которое вы используете. А во-вторых, тебе будет полезно работать
самостоятельно определить значения, используя методы, которые я показал вам ранее. «

Получение сигнала в

» Давайте
обсудите бустер, который вы пробовали сейчас. Где ты подключился
транзистор? «

» через регулятор громкости. я хотел
быть в состоянии уменьшить громкость радио и по-прежнему кормить мой Hi-Fi.»

«Ну, давайте набросаем типичную схему приемника.

Обратите внимание, что детектор предназначен для работы с очень высоким сопротивлением.
… «

» Понятно! «- воскликнул Джонни.» Транзисторный усилитель.
приведет к короткому замыканию регулятора громкости и большой нагрузке на
схема детектора. Ну … как мне получить высокий входной импеданс?
достаточно, чтобы это не повлияло на схему? «

» Это история
сам по себе, Джонни.Лучший способ обычно — оказать сопротивление
серия с вашим вкладом. Но даже если ваше радио не работает от переменного тока.
Округ Колумбия. работа, у вас, вероятно, будут проблемы с гудением, если вы попытаетесь использовать обычный
земля. А пока скажу так: лучший способ, вероятно, будет
быть использовать входной трансформатор, который соответствует от 500K до примерно
100 Ом.

«А пока сотрите пыль с некоторых из этих старых транзисторов.
и посмотрите, сможете ли вы заставить их работать. Множество дизайнерских «неудач»
результат того, что экспериментатор забыл учесть
очень низкий импеданс транзисторов.

«Посмотрите меня, когда вы
переварил этот сеанс, и я покажу вам, как проверить некоторые из
параметры конструкции транзистора, и, кстати, как проверить
некоторые конструктивные параметры транзистора и, кстати, как
для тестирования маленьких устройств ».


Часть III


Контроллинг,
Сцепление и тестирование

Это было через неделю
что Джонни снова спустился по лестнице в подвал Пита
мастерская.Пит оторвался от маленького усилителя, который подключал. «Как
уловки, Джонни? «

» Я просто немного запутался, Пит.
Весь этот наркотик, который вы мне давали на транзисторах, трудно переварить
так быстро. Например, вы сказали, что на входе короткое замыкание.
Что ж, в Справочнике радиолюбителя есть таблица характеристик для довольно
несколько транзисторов, а для 2N107 мол . .. «

«Бьюсь об заклад, вам сказали, что входное сопротивление составляет около 600 Ом.Что ж,
в некотором смысле мы оба правы. Вот, Джонни, посмотри на это так
— вы сделали изрядное количество проводов. Какое сопротивление будет
Вы говорите, что есть провод для подключения? «

» Я никогда не думал
об этом. Ох … может быть пол-ома на фут … но это не делает
большая разница в схеме ».

« Почему бы и нет? »- потребовал ответа Пит.

« Потому что, даже если бы сопротивление было в пределах одного или двух Ом,
обычно оно намного меньше любого другого сопротивления в цепи
что ты не считаешь это.Кого волнует пол-ома или около того, когда
ты имеешь дело с резисторами в несколько тысяч Ом? »

« Верно, Джонни. То же самое и с твоим вопросом
о входном сопротивлении транзистора. Даже при 600 Ом это
намного меньше, чем любое другое сопротивление в цепи, которое вы
можно считать его коротким «.

Краткое и простое

» Это
и таким образом очень просто вычислить схему. Использование короткого замыкания
входной подход, вы избавляетесь от большей части вычислений.«

» Но разве это не сделало бы ваши расчеты неточными? Ты не мог
получить точные значения усиления. Вы должны получить скидку в несколько процентов «.

«Посмотри на это с другой стороны, Джонни. Начнем с транзисторов.
никогда не оцениваются точно. Транзистор с номинальным усилением 20 мог
имеют фактическое усиление от 10 до 40. Итак, модные расчеты
обычно не стоит того.

Джонни кивнул. «Верно.
Но позвольте мне нарисовать вам схему.Вот если бы напряжение питания было очень
низкий — например, одиночный сухой элемент — тогда резистор коллектора R
должен быть достаточно маленьким, чтобы не уронить всю батарею
вольтаж. Разве это не означало бы …? »

Пит усмехнулся.« Джонни,
ты слишком сообразителен для меня сегодня. Да, это значило бы ваш маленький коллекционер
резистор предотвратит попадание части сигнала в следующий
этап. Не только усиление было бы плохим, но и низкое сопротивление
потребовалось бы несколько мощных конденсаторов связи. И поставить
еще одна ложка дегтя, как только ваш сигнал стал поступать
потеряна в резисторе, искажения резко возрастут. Но не
беспокоиться — необычно низкие напряжения почти единственная причина таких
ситуация. «

» Пит, ты потерял меня. Думаю, я все еще не знаю
раскопайте всю эту идею входа с низким импедансом. «

» Вам промыли мозги
по теории электронных ламп, Джонни, тебе нужно научиться переосмысливать
проблемы.Давайте посмотрим на некоторые регуляторы громкости. «

Регулятор громкости

» A
регулировка громкости ламповой схемы передана на транзисторную схему
будет выглядеть так. В то время как трубка почти не потребляет сетевой ток,
базовый вход транзистора делает — и прямо через управление.
Вы можете видеть, как перемещение рычага «горшок» вверх и вниз не только
отвести часть сигнального тока, чего мы и хотим
сделать, но, к сожалению, это также изменит значение
резистор смещения базы.Регулятор громкости без проблем выглядит
как это.

«Если вы столкнетесь с проблемами регулировки громкости, например
искажения при малой громкости, резкие изменения громкости при движении
контроль, или просто чрезмерный шум от регулятора, проверьте, чтобы
убедитесь, что вы каким-то образом не обманываете предвзятость, и что
через регулятор протекает не слишком большой ток ».

Конденсаторы — фильтрация и связь

Вы
обнаружите, что к схемам транзисторных фильтров тоже нужно подходить
иначе, — продолжил Пит.»Вот типичный ламповый фильтр нижних частот.
Вход транзистора, следующий за фильтром, закоротит конденсатор,
делая это бесполезным.

«Перерисуем схему под транзистор.
использовать вот так. Он может работать как царапающий фильтр или как простой
эквалайзер для картриджа магнитного фонографа. Ценности, конечно,
зависит от использования. «

» Могу я соединить две секции фильтра,
вот так? «- спросил Джонни.

» Конечно, мог бы.Это даст
у вас более резкая частота среза. «

» Похоже, все, что у вас есть
сделать, чтобы адаптировать ламповую схему для транзисторов, это очередь
конец за концом. «

» Это
отчасти прав, Джонни. Но это относится только к цепям связи между
транзисторы, и это не всегда будет работать. Не забудьте оказать сопротивление
меньше, а емкости больше, чем у трубок. И проверить
ваша схема практически после того, как вы проработаете дизайн.»

» Кстати о конденсаторах, Пит, я хотел спросить тебя: как
вы рассчитываете размер вашего блокировочного конденсатора? «
» Соответствует
к вашему коллекционному резистору, как правило. Вы знаете формулу — она ​​идет,
‘C равно более … «» Ой! Избавь меня от этих формул! »
проворчал Пит. «Если вы когда-нибудь захотите заняться электроникой,
вам придется начать использовать формулы. Все становится слишком сложно
для любого, чтобы обойтись мокрым пальцем и отверткой.

«На этот раз я дам вам перерыв. Вот вам столик. Я
округлил значения частотной характеристики примерно до 20
циклов »

Методы испытаний

Джонни
посмотрел на часы. «Пит, мне скоро придется бежать. Но сначала ты
сказал мне в прошлый раз, что вы дадите мне информацию о том, как проверить
транзисторы. «

» Ну, это довольно просто. Хорошая вещь о
транзисторы в том, что они обычно не изнашиваются постепенно — они
Выгореть.И вы можете быстро обнаружить почти все неисправности двумя простыми
тесты: утечка и усиление.

«Это
упрощает проверку транзистора — никаких сложных тестеров не требуется. Только
выберите n-p-n или p-n-p, проверьте утечку и усиление тока … и
вот и все! »

« Как ты проводишь эти тесты, Пит? »

«Легко. Возьмем утечку. Если я оставлю базу транзистора.
отключен, ток не может течь через два других вывода. В
транзистор — это всего лишь два диода, соединенные спиной друг к другу; так что один из них будет
заблокировать текущий поток.

«На практике это не совсем так.
Будет протекать небольшой ток утечки — обычно менее десятой части
миллиампер для большинства транзисторов малой и средней мощности. Чтение
более 1 ма. означает, что у вашего транзистора это было.

«Итак, для проверки
для утечки просто подайте около шести вольт на эмиттер и коллектор,
используя нормальную полярность для типа транзистора. Миллиамперметр
с диапазоном от 1 до 10 мА. сделает свое дело.А также
для защиты счетчика рекомендуется добавить 2000-омный
последовательный резистор. Это не повлияет на точность теста.

«Проверить прирост так же просто. Вернемся к нашему первому
разговаривать. Какой бы ток ни подавался в базу транзистора, появляется
умноженный на коэффициент усиления (бета) в цепи коллектора «.

«Конечно», — воскликнул Джонни. «Все, что тебе нужно сделать
ставится миллиамперметр в цепь базы, другой — в коллектор
схема — и вы можете увидеть свое усиление! «

» Вам
может сделать это даже проще, — ответил Пит.»С точным известным
ток в базе, нужен всего один метр в коллекторе, который
при желании вы можете откалибровать для чтения непосредственно с усилением. Соотношение
тока коллектора к току смещения базы дает вам
набрать цифру. Открытый элемент, конечно, дает нулевой выигрыш.
чтение, как и короткое замыкание базы-эмиттера.

«Если транзистор
бета-версия низка, не выбрасывайте ее. Помни, ты не работаешь
с вакуумными лампами, где низкий коэффициент усиления обычно означает, что лампа
износ.

«Силовые транзисторы проверены в
таким же образом — но вы обнаружите гораздо большую утечку, иногда такую ​​же
как 10 мА. Из-за этого проще всего проверить этот тип
более высокие текущие уровни.

«Тестеры транзисторов вполне
недорого. Доступны модели комплектов, и их намного проще
построить себе готового тестера, чем собрать схему
каждый раз, когда вы хотите проверить транзистор.

«И еще
вещь.Тебе лучше научиться использовать небольшую математику! Эти формулы
готовы помочь вам. Смахнуть пыль со старого учебника и … »

«Да, сэр! Как вы и сказали, сэр! Я сейчас в пути!» Джонни
схватил стопку схемных эскизов и побежал вверх по лестнице. Он помахал
назад. «Спасибо, Пит. Увидимся позже!»

8 Вт
Аудио усилитель

Драйвер каскада вышеупомянутого усилителя
на обложке этого месяца

Этот усилитель звука класса B
обеспечит выходную мощность 8 Вт при мощности менее.Аудиопривод 5 Вт.
Импеданс первичной обмотки T1 выбран для правильной нагрузки предыдущего каскада.
Ток коллектора на первой ступени установлен на 70 мА. в с
R1. Pot R2 настроен на 100 мА. в б. Оба выходных транзистора
для правильной работы требуются большие радиаторы.

Осциллятор Code Practice

A
Транзисторная версия генератора Колпитца используется здесь как
генератор кода практики.Регулировка тембра 1 МОм может быть отрегулирована
для наиболее приятного тона. Используются обычные магнитные наушники
и служат в качестве индуктивности в цепи генератора.

Карманный приемник регенерации

Регенеративный
детекторы легко адаптируются для использования в транзисторных радиоприемниках. В этой схеме
катушка L1 представляет собой стандартную катушку антенны транзистора и обмотку обратной связи
(L2) состоит из 10-15 витков провода, намотанного вокруг центра
L1.Потенциометр на 1 МОм является регулятором регенерации и должен
быть установлен чуть ниже точки свиста или «катания на лодке»
слышно в наушниках. Если регенерации не слышно, переверните
подключения к катушке обратной связи тиклера L2.

Р.Ф. Предусилитель

Некоторые
из лучших приемников вещательного диапазона включают р.ф. сцена для
повышенная чувствительность. Экстра р.ф. усиление может быть добавлено к
практически любой приемник без сложной перетяжки с помощью
простой r.f. предусилитель, такой как показанный здесь.

Высокочастотный осциллятор Xtal

Показан
выше — кварцевый генератор общего назначения для использования на частотах
до 20 мк. спроектирован на основе транзистора 2N94A. Примерно 10
милливатты р.ф. выход развиваются на частоте кристалла.
Катушка датчика с низким сопротивлением (L2) состоит из двух или трех витков.
рана близко к нижнему концу L1. Катушки L1 и C1 выбраны так, чтобы
резонируют на частоте кристалла.

Кодовый ключ

Здесь
это блок кодового ключа, предназначенный для устранения щелчков и ударов клавиш
это может загромождать ваши передачи. С ключом вверх
Транзистор отключен, как и трубка с ключом. С ключом
вниз, падение тока в цепи коллектор-эмиттер составляет около
0,1 вольт, и вы в эфире. Перед добавлением кейера в
ваш передатчик, сделайте эти проверки. 1. Подключите 20 000 Ом
вольтметр через гнездо для ключа передатчика.Если напряжение больше
чем 25 вольт, может потребоваться снижение напряжения экрана
на трубке с ключом до 150 вольт или меньше. Используйте регулируемый по напряжению
сеть питания или делителя напряжения, а не простой последовательный резистор.
2. Измерьте ток, который нужно настроить, поместив миллиамперметр
через ключ. Этот ток не должен быть намного больше 50.
ма. 3. Если нужно было снизить напряжение экрана, проверьте
рф. выход.Если выход слишком низкий, верните напряжение экрана.
в нормальное состояние и использовать два дополнительных транзистора, последовательно соединенных друг с другом,
как показано на альтернативной принципиальной схеме. Обратите внимание, что манипулятор должен
никогда не оставляйте в выключенном состоянии.

Динамический микрофонный предусилитель

Некоторые
Высококачественные динамические микрофоны имеют слишком низкий выход для использования
с магнитофонами или на год системы. Простой автономный предусилитель
может быть спроектирован с использованием одного транзистора, который повысит выходную мощность
этих микрофонов низкого уровня достаточно для практически любого типа
приложения.

Беспроводной микрофон

A
миниатюрный портативный беспроводной микрофон может быть сконструирован с использованием
р.ф. транзистор в генераторе Хартли. Хорошая ближняя дистанция
результаты могут быть получены в диапазоне вещания с помощью штыревой антенны 2 ‘.
Следуйте указанной производителем нумерации выводов катушки или колебаниям.
не произойдет. Отрегулируйте катушку и триммер для лучшего приема на
чистое место в полосе вещания.

Чувствительное фото реле

Это
двухступенчатая схема с прямой связью обеспечивает высокую чувствительность фотоэлемента
Приложения.Потолок на 1 МОм включен для регулировки чувствительности
в широком диапазоне. Реле чувствительное Advance Type SO / 1C / 4000D
или эквивалент.

Опубликовано 27.01.2012

Транзисторные схемы

Транзисторные схемы

Подразделы


Поведение транзистора

Уравнение Эберса-Молла описывает связь между
ток коллектора и падение напряжения от базы к эмиттеру
от

(3)



где — обратный ток утечки от эмиттера к
основание,
C — элементарная единица заряда,
J / K — постоянная Больцмана, а —
абсолютная температура (в Кельвинах).При типичных уровнях допинга
ток утечки, возникающий из-за « внутреннего » поведения чистого
полупроводник очень мал, и второй член (-)
пренебрежимо мало, давая простую экспоненциальную зависимость от
.

Присвоение

Рисунок 13:
Схема для измерения силы тока
зависимость напряжения npn-переходного транзистора (для проверки
Уравнение Эберса-Молла).
  1. Постройте схему, показанную на рисунке 13.В
    Потенциометр 5 кОм действует как переменный делитель напряжения, позволяющий
    вы можете изменять напряжение на переходе база-эмиттер. В
    Уравнение Эберса-Молла предполагает экспоненциальную зависимость тока
    течет от коллектора к эмиттеру дальше. Измерьте
    падение напряжения на резисторах 100 и 1 кОм до
    вывести и для различных значений. Обратите внимание, что
    не падение напряжения от базы к земле в
    эта схема. Начните с малых значений и не допускайте
    или превышать 5 мА.
  2. Используя ваши данные, создайте график зависимости и
    сравните это с поведением, предсказанным уравнением Эберса-Молла.

  3. Используйте уравнение Эберса-Молля и свои данные для определения значений
    ток утечки и температура вашего
    транзистор. Прокомментируйте, считаете ли вы уравнение Эберса-Молла
    хорошая модель.

  4. Также используйте свои данные для определения приблизительного значения
    для вашего транзистора.Базовый ток просто
    .

Транзисторный переключатель

Рисунок 14:
Схема транзисторного переключателя.

Схема, показанная на рисунке 14, реализует транзистор
как переключатель, управляющий мощностью, подаваемой на « нагрузку ».
При правильном выборе замыкание механического переключателя приводит в действие
достаточно большой базовый ток, чтобы ток, протекающий через
резистор коллектора заставляет напряжение коллектора ниже
что из базы.То есть ток коллектора создает напряжение
падение напряжения около 5 В. Напряжение коллектора
очень близко к эмиттеру (в данном случае земля), а правая
ветвь цепи ведет себя так, как будто коллектор заземлен. В этом
состояние, называемое насыщением , увеличение базового тока может
не производят дальнейшего увеличения тока коллектора, потому что,
не транзистор, это ограничение тока. Уравнение Эберса-Молла
и грубое правило
здесь не применяются.Открытие
переключатель опускается ниже 0,6 В, и транзистор закрывается
мощность к нагрузке.

При разработке схемы предположим, что k. (Возможно, мы знаем, что это сопротивление нагрузки
мы хотели бы переключиться, или, возможно, мы хотим ограничить сборщик
ток к
мА.) В пределах этих
ограничений, нам нужно выбрать подходящее значение
производить поведение, описанное выше. Если предположить, что
транзистор нам нужен ток базы не менее 0.05 мА для насыщения
транзистор и прогнать максимальный ток через. Максимальное значение
из тогда
k. Однако важно быть консервативным, потому что
мы не можем зависеть от конкретной ценности. Транзистор работает
в насыщении не чувствителен к избыточному базовому току, поэтому мы можем
безопасно используйте базовый резистор, намного меньший, чем наш верхний предел.

Присвоение

  1. Постройте схему на рисунке 14, используя k и k.
  2. Убедитесь, что схема ведет себя так, как заявлено в приведенной выше конструкции.
    обсуждение. То есть измерить падение напряжения на и
    с переключателем в положениях « включено » и « выключено ». Также измерьте
    разница напряжений между коллектором и эмиттером в этих двух
    состояния. Прокомментируйте свои наблюдения.

Логическое НЕ ворота

Рисунок 15:
Схема логического инвертора (НЕ вентиль).

Схема на рисунке 15 идентична по форме
схема переключателя раздела 3.2, за исключением того, что мы рассматриваем
поведение схемы как логического элемента с входом и выходом
клеммы, помеченные на рисунке значками и. когда
выше примерно 0,6 В, включается базовый ток, значительный
ток течет и падает. И наоборот, когда
падает ниже 0,6 В, токи базы и коллектора равны нулю,
падение напряжения на нем равно нулю и составляет 5 В.Следовательно,
эта схема инвертирует свой вход, по крайней мере в грубом смысле, когда
высокий, низкий и наоборот.

Присвоение

  1. Постройте схему на рисунке 15, используя k. Постройте график зависимости от покрытия
    значения в диапазоне 0-5 В для обоих k
    и k.

  2. Стандарт цифровой логики TTL (Transistor-Transistor Logic)
    присваивает напряжениям в диапазоне 0-0,8 В значение 0 или « ложь » и
    напряжения в диапазоне 2.0-5 В значение 1 или « истина ».
    схема с прямоугольным импульсным сигналом, чередующимся между 0 В и 5 В
    (не между -2,5 В и +2,5 В). Вам нужно будет использовать смещение постоянного тока
    ручку на генераторе функций, чтобы произвести этот сигнал. Основываясь на этом
    наблюдение и ваш график передаточной функции схемы,
    прокомментируйте, насколько это устройство ведет себя как логический
    инвертор, или НЕ вентиль, с таблицей истинности:

    0-0.8 В « ложь » 2,4-5 В « правда »
    2,0-5 В « правда » 0-0,4 В « ложь »

    Какое из двух значений лучше для этого приложения? Объясни.

  3. Постройте моделирование Spice для сравнения с вашим
    измерения. Вам нужно будет включить следующее .MODEL
    заявление для универсального биполярного переходного транзистора npn (с) в файле схемы.

    .МОДЕЛЬ Qnpn NPN (BF = 100)
     

    Затем вы можете указать транзисторы с инструкциями формы

    [Имя] [C] [B] [E] Qnpn
     

    где записи [C], [B] и [E]
    идентифицируйте узлы коллектора, базы и эмиттера соответственно.

Усилитель с общим эмиттером

Транзисторы используются в усилителях, которые усиливают напряжение и
текущий. Наш первый усилитель — это усилитель напряжения, называемый
усилитель с общим эмиттером для которого изменение входного напряжения
приводит к изменению выходного напряжения

линейно пропорционально,

(4)



где — константа, называемая коэффициентом усиления по напряжению .

Базовая схема

Рисунок 16:
Усилитель с общим эмиттером.

Рассмотрим схему на рисунке 16. Значения
резисторы« и выбираются так, чтобы
составляет около 7,5 В (с центром в диапазоне 0-15 В) и составляет около
На 0,6 В выше эмиттера, гарантируя, что ток всегда течет от
коллектор к эмиттеру, независимо от того, возбуждаем ли мы
цепь.Это называется состоянием покоя или
Рабочая точка постоянного тока , схемы.

Если мы подадим на вход изменение напряжения,
это изменение отражается эмиттером. Чтобы увидеть это, помните, что
Транзистор включен, поэтому напряжение на эмиттере остается около 0,6 В.
ниже основания. У нас есть
, ведущий к
изменение тока эмиттера
. В
коллекторный и эмиттерный токи примерно равны, так как
, поэтому мы находим

(5)



давая усиление напряжения

(6)



Знак минус входит, потому что увеличение тока через
снижает напряжение коллектора.

независимое поведение

Обратите внимание, что поведение схемы не зависит от
значение транзистора. То есть мы полагаемся на то, что
экспоненциальная зависимость от гарантирует, что
транзистор может подавать (более чем) достаточно тока, чтобы следить за изменениями
в базовом напряжении. Важным аспектом дизайна является то, что мы должны
не насыщать транзистор.

Почему нет ?

Уравнение 6 может вызвать вопрос: « Что произойдет, если
снимаем эмиттерный резистор? Получим ли мы бесконечную прибыль? »
оказывается, что мы получаем максимальный выигрыш, но внутренняя динамика
сопротивление
перехода эмиттер-база,
глядя на базу со стороны эмиттера, ограничивает усиление конечным
значение.Используя уравнение Эберса-Молла (уравнение 3), находим

(7)



При комнатной температуре получается что-то вроде
за
в мА и дюймах. Фактически, вы измерили значение
для вашего транзистора в разделе 3.1. Если, то коэффициент усиления по напряжению становится равным

(8)



который вводит двух нежелательных посетителей — зависимость от обоих
температура и ток коллектора.Первый приводит к температуре
нестабильность, а второй приводит к нелинейному усилению. Мы избегаем этих
проблемы из-за использования достаточно большого эмиттерного резистора, чтобы
напряжение эмиттера нечувствительно к изменениям в собственном эмиттере
сопротивление.

Утонченная схема

Рисунок 17:
Усилитель с общим эмиттером переменного тока с емкостным
связь на входе и выходе.

Схема на рисунке 17 включает некоторые уточнения по сравнению с
то, что на Рисунке 16.Если мы только хотим увеличить время
зависимых сигналов, мы соединяем входные и выходные сигналы с
схема с конденсаторами и. Эта емкостная связь устраняет
Компоненты постоянного тока на входе и выходе, которые могут мешать
рабочая точка постоянного тока усилителя. Эти конденсаторы связи
формируют фильтры верхних частот с входным и выходным сопротивлениями. Их
значения следует выбирать так, чтобы передавать интересующие сигналы. В
Обозначенный конденсатор выбран для обхода резистора эмиттера при
частоты сигнала.Вы исследуете влияние этого на
усиление. Шунтирующий конденсатор не влияет на поведение постоянного тока
цепь.

Присвоение

Примечание: при измерениях используйте настройку
(высокий импеданс) на пробниках осциллографа для минимизации нагрузки
последствия. Не забудьте компенсировать свои пробники.

  1. Разработайте схему рисунка 16 для
    ток покоя коллектора / эмиттера около 1 мА. 5 Выберите для центрирования выходного напряжения 7.5 V. Выбрать
    ограничить влияние изменчивости на
    прирост до 5%. вместе с покоящимся набором
    эмиттер напряжения. Выберите и, чтобы разместить базу на 0,6 В выше
    эмиттер. Это устанавливает их соотношение. Затем выберите их абсолютные значения
    чтобы найти баланс между следующими двумя конкурирующими проблемами. Первый,
    мы хотели бы, чтобы входной импеданс схемы был как
    возможный. Во-вторых, импеданс и присутствует в базе
    должно быть намного меньше, чем входное сопротивление у базы.Этот
    гарантирует, что импеданс « входного источника » мал по сравнению с
    к нагрузке, которую он везет. Другими словами, это гарантирует, что
    достаточно тока, чтобы обеспечить необходимые изменения
    в базовом токе.

    Импеданс, который присутствует в базе, может быть
    определяется путем отключения источника напряжения и определения их
    сопротивление между базой и землей (без учета транзистора для
    момент). Входное сопротивление базы выглядит так, как показано
    через базовый эмиттерный переход.Небольшое изменение базового тока
    производит большое изменение тока эмиттера

Типовые схемы транзисторов

  • Дифференциальный усилитель

    Дифференциальный усилитель усиливает разницу

    между двумя напряжениями и. Дифференциальное усиление имеет
    многие приложения, например, первый этап
    операционные усилители (операционные усилители).

    Два транзистора и в схеме идентичны
    одинаковые свойства, а их эмиттеры подключены к источнику тока
    с постоянным током, чтобы
    .Если увеличивается,
    уменьшится, и наоборот. Рассмотрим эти три случая:

    Таким образом, вывод отражает только разницу между двумя
    входы и, но он остается неизменным, если оба входа становятся
    выше или ниже, т.е. это дифференциальный усилитель. Выход
    напряжение может быть дополнительно усилено следующей схемой.

    На рисунке также показан простой источник тока. Базовое напряжение
    транзистора фиксируется примерно на
    ,
    так что ток нагрузки
    также приблизительно постоянна,
    независимо от нагрузки, т.е.е., схему можно использовать как источник тока
    обеспечение тока, определяемого нагрузкой, но не зависящего от нее. А
    лучший способ поддерживать постоянство — это заменить диоды на диоды с обратным смещением.
    Стабилитрон.
    Когда стабилитрон обратно смещен напряжением, превышающим его
    напряжение пробоя , падение напряжения на нем, в цепи,
    сохраняется при напряжении пробоя, постоянном значении, не зависящем от
    другие переменные в схеме. Следовательно, тоже постоянный.

  • Токовые зеркальные схемы

    Схема токового зеркала, показанная ниже, представляет собой простой источник тока.
    что обеспечивает постоянный ток независимо от нагрузки.

    Эта схема состоит из двух согласующих транзисторов и
    с идентичным поведением, таким как входные и выходные характеристики
    а также
    . Это входные и выходные каскады
    схемы соответственно. В качестве входа используется эталонный ток
    можно определить как

    (127)

    Применяя KCL к коллекционеру и осознавая
    ,
    мы также получаем

    (128)
    • Во входном каскаде, так как коллектор и база закорочены,
      он ведет себя как диод с точки зрения соотношения между
      а также
      , напряжение и ток через базу-эмиттер
      PN переход:

      (129)

      где — обратный ток насыщения БЭ PN-перехода,
      тепловое напряжение.Таким образом, транзистор можно рассматривать как
      преобразователь ток-напряжение, с помощью которого ток коллектора

      преобразуется в выходное напряжение, которое остается постоянным благодаря
      цикл отрицательной обратной связи:

      (130)

      В качестве
      определяется исключительно
      ,
      и поэтому
      будет постоянно независимым
      нагрузки.

    • В выходном каскаде, как и идентичны и

      , у нас есть
      а также
      .
      Ток нагрузки определяется, но не зависит от нагрузки:

      (131)

      Обратите внимание, что приведенное выше обсуждение действительно, только если
      держит,
      я.е., оба и должны работать в линейной (активной) области
      вдали от области отсечки или насыщения.

    Токовое зеркало Уилсона:

    Опять же, здесь транзистор можно рассматривать как вольт-амперную
    преобразователь, с помощью которого сквозной ток преобразуется в
    базовое напряжение разделяется как на, так и на. Продолжение
    отрицательная обратная связь удерживает ток нагрузки
    постоянная:

    (132)
  • Транзистор Дрлингтона

    Транзистор Дарлингтона (пара Дарлингтона) представляет собой соединение
    структура состоит из двух транзисторов, эмиттер которых
    ток первого транзистора становится базовым током
    второго транзистора.Главное достоинство Дарлингтона
    транзистор — его высокий коэффициент усиления по току
    , который
    можно найти, выполнив следующие действия:


    Напряжение база-эмиттер равно
    .

  • Различные классы усилителей

    Правильно установив рабочую точку постоянного тока транзисторной схемы,
    он может работать в любом из следующих режимов:

    • Класс A: Транзистор остается проводящим во всей синусоидальной
      цикл (угол проводимости
      ). Рабочая точка постоянного тока
      в середине линейного диапазона транзистора, чтобы минимизировать искажения
      (вырезка).Тем не менее, потребление мощности постоянного тока увеличивается даже при переменном токе.
      синусоидальный сигнал равен нулю.

    • Класс B: Транзистор проводит и усиливает сигнал переменного тока.
      только в половине синусоидального цикла (угол проводимости
      ),
      пока он выключен и не потребляет энергию для другой половины.

    • Класс AB: это промежуточное звено между классом A и B, двумя
      транзисторы активны и проводят ток более половины
      время.

    • Класс C: используется менее половины сигнального цикла (угол проводимости

      )

  • Двухтактные схемы

    Эту схему можно рассматривать как усилитель класса AB,
    обычно используется в качестве последней ступени системы усиления, такой как
    в схеме операционного усилителя для усиления мощности с большим током и
    низкое выходное сопротивление для работы с большой нагрузкой (малой).Толкать-тянуть
    Схема состоит из пары двух транзисторов, работающих попеременно
    в течение двух полупериодов синусоидального сигнала. Схема может быть
    реализуется одним из следующих двух способов:

    • Двухтактная пара (одна NPN, другая PNP) получает одинаковые
      входной сигнал с их баз. Во время положительного полупериода
      Транзистор NPN является проводящим и пропускает ток через нагрузку.
      , при этом транзистор PNP отключен; во время отрицательного полупериода,
      транзистор PNP NPN является проводящим и потребляет ток от нагрузки
      , а транзистор NPN отключен.При любой полярности выход
      сопротивление проводящего транзистора невелико.

    • Двухтактная пара (обе NPN) получает входной сигнал
      не в фазе (например, от трансформатора или от коллектора и эмиттера
      транзистора на предыдущем этапе). Транзистор получает положительный
      пик входа активен и пропускает ток, с небольшим
      выходное сопротивление, в то время как другой транзистор получает отрицательный пик
      отсечка (обрыв). В течение следующего полупериода два транзистора
      переключаются ролями с проводящим транзистором, потребляющим ток от нагрузки.
    • Еще одним преимуществом двухтактной схемы является ее малая мощность.
      потребление. Когда входной сигнал переменного тока равен нулю, оба транзистора
      близок к отсечке, проводит небольшой ток и поэтому потребляет
      мало энергии. Это можно сравнить с транзистором класса А.
      усилитель, где рабочая точка постоянного тока находится в середине
      линейная область, т.е.
      ,
      , а потребляемая мощность
      ,
      даже когда сигнал переменного тока равен нулю.

  • Генераторы

    Генератор — это схема, которая не получает входного сигнала, но генерирует синусоидальную
    вывод с желаемой частотой.Типичная схема генератора основана на
    активный компонент (транзистор или операционный усилитель) с положительной обратной связью и
    Контур LC (контур резервуара). Первоначально срабатывает при включении цепи,
    LC-контур начинает резонировать на частоте
    , а также
    активный компонент с положительной обратной связью компенсирует затухание
    из-за неизбежного сопротивления в цепи и держит колебания
    собирается.

    В частности, генераторы Хартли и Колпиттса представляют собой два типичных колебания.
    схемы.В любом случае транзисторный усилитель используется для получения положительного
    обратная связь, взятая из LC-цепи в качестве импеданса коллектора,
    максимизируется на резонансной частоте, тем самым усиление напряжения этой цепи
    также максимизирован. Часть синусоидального сигнала на коллекторе положительно
    подается обратно на излучатель для предотвращения затухания.

    В обеих схемах обратная связь составляет часть выходного сигнала.

    (133)

    и затем он отправляется на эмиттер транзистора, который находится в фазе с
    коллектор, подключенный к цепи LC, т.е.е., отзывы действительно положительные:

    (134)
  • Смеситель частоты

    Когда транзистор используется для усиления, его рабочая точка постоянного тока составляет
    усилитель типа A обычно устанавливается в середине линии нагрузки, чтобы
    максимально увеличить линейный динамический диапазон. При этом искажение сигнала
    будет сведено к минимуму за счет исключения нелинейной области транзистора
    цепь.

    Однако в некоторых приложениях нелинейное поведение транзистора
    схема используется, например, в частотном смесителе , используется
    для преобразования всех радиочастот
    разных радио / ТВ
    вещательные каналы на промежуточную частоту

    , так
    что схема усиления приемника может быть специализирована для
    эта промежуточная частота, а не широкий диапазон всех возможных
    частоты вещания.В радиоприеме,
    КГц для AM
    (535-1605 кГц) и
    МГц для FM (88-108 МГц).

    Как обсуждалось ранее, выходной ток составляет примерно
    экспоненциальная функция входного напряжения:

    (135)

    и вообще экспоненциальная функция может быть аппроксимирована первым
    несколько членов разложения ряда Тейлора:

    т.е. (136)

    Если входное напряжение
    содержит
    две частотные составляющие, то выходной ток можно приблизительно рассчитать как:


    где мы использовали тождества тригонометрии:

    (138)

    Мы видим, что содержит много новых частотных составляющих помимо
    к двум исходным частотам и, включая

    ,
    , , а также .Поэтому эта транзисторная схема называется частотным смесителем. Правильно
    фильтрация в цепи, следующей за смесителем, одной из таких частот,
    например, разность частот
    («частота ударов»)
    усиливается, а все остальные частотные составляющие подавляются.

    Обратите внимание, что конкретное нелинейное поведение схемы не имеет значения,
    поскольку разложение в ряд Тейлора любой нелинейной функции будет содержать константу,
    члены первого и второго порядка в качестве экспоненциальной функции, принятой выше, и
    в результате будут те же частотные составляющие.Смеситель частоты является важным
    компонент в
    супергетеродинный прием
    который используется во всем современном радио- и телевещании. Здесь частота

    гетеродина заменяется конденсатором переменной емкости,
    который можно отрегулировать вместе с конденсатором схемы настройки, поэтому
    что
    гетеродина меняется с несущей
    частота
    (радиочастота) принимаемого сигнала вещания
    антенной таким образом, чтобы их разница всегда была постоянной:

    (139)

    Принципиальная схема простого супергетеродинного радиоприемника представлена ​​ниже.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *