Amplificator de putere RF cu bandă largă folosind tranzistori. Amplificatoare simple de înaltă frecvență (UHF) pentru receptoare

Consum de curent - 46 mA. Tensiunea de polarizare V bjas determină nivelul puterii de ieșire (câștig) al amplificatorului

Fig. 33.11. Structura internă și pinout ale microcircuitelor TSH690, TSH691

Orez. 33.12. Includerea tipică a microcircuitelor TSH690, TSH691 ca amplificator în banda de frecvență 300-7000 MHz

și poate fi ajustat între 0-5,5 (6,0) V. Coeficientul de transmisie al microcircuitului TSH690 (TSH691) la o tensiune de polarizare V polarizare = 2,7 V și o rezistență de sarcină de 50 Ohmi într-o bandă de frecvență de până la 450 MHz este 23 ( 43) dB, până la 900(950) MHz - 17(23) dB.

Includerea practică a microcircuitelor TSH690, TSH691 este prezentată în Fig. 33.12. Valori recomandate ale elementelor: C1=C5=100-1000 pF; C2=C4=1000 pF; C3=0,01 uF; L1 150 nH; L2 56 nH pentru frecvențe care nu depășesc 450 MHz și 10 nH pentru frecvențe de până la 900 MHz. Rezistorul R1 poate fi utilizat pentru a regla nivelul puterii de ieșire (poate fi utilizat pentru un sistem automat de control al puterii de ieșire).

Banda largă INA50311 (Fig. 33.13), produs de Hewlett Packard, este destinat utilizării în echipamentele de comunicații mobile, precum și în echipamentele electronice de larg consum, de exemplu, ca amplificator de antenă sau amplificator de radiofrecvență. Gama de operare a amplificatorului este de 50-2500 MHz. Tensiune de alimentare - 5 V cu curent consumat până la 17 mA. Câștig mediu

Orez. 33.13. structura internă a microcircuitului ΙΝΑ50311

10 dB. Puterea maximă a semnalului furnizată la intrare la o frecvență de 900 MHz nu este mai mare de 10 mW. Cifra de zgomot 3,4 dB.

În Fig. 33.14.

Orez. 33.14. amplificator de bandă largă pe cipul INA50311

Shustov M. A., Circuiterie. 500 de dispozitive pe cipuri analogice. - Sankt Petersburg: Știință și tehnologie, 2013. -352 p.

Continuăm discuția despre receptorul cu tranzistor cu amplificare directă, care a început la al șaptelea atelier. Prin conectarea receptorului detectorului la un amplificator de joasă frecvență cu o singură etapă, le-ați transformat astfel într-un receptor 0-V-1. Apoi am asamblat un receptor reflex cu un singur tranzistor, iar la atelierul anterior i-am adăugat un amplificator de joasă frecvență în două trepte - rezultatul a fost un receptor 1-V-3. Acum încercați să adăugați o etapă de preamplificare modulată de înaltă frecvență (HF) pentru a-l transforma într-un receptor 2-V-3. Sensibilitatea în acest caz va fi suficientă pentru a recepționa nu numai stații de emisie locale, ci și de la distanță pe antena magnetică.

Ce este necesar pentru un astfel de amplificator RF cu o singură treaptă? Practic - un tranzistor de înaltă frecvență de putere redusă din oricare dintre seriile P401...P403, P416, P422, GT308, atâta timp cât este în stare bună de funcționare, mai mulți condensatori, un rezistor și un inel de ferită de grad 600NN cu un diametru exterior de 8...10 mm. Coeficientul h21E al tranzistorului poate fi în intervalul 50...100. Nu ar trebui să utilizați un tranzistor cu un coeficient mare de transfer de curent static - un amplificator cu experiență va fi predispus la autoexcitare.

Schema circuitului amplificatorului este prezentată în Fig. 56. Amplificatorul în sine este format numai dintr-un tranzistor V1 și rezistențe R1, R2. Rezistor R2 acționează ca o sarcină, iar rezistența de bază R1 determină modul de funcționare al tranzistorului. Sarcina colectorului tranzistorului poate fi o bobine de înaltă frecvență - la fel ca într-un receptor reflex.

Contur personalizat L1 C1 și bobină de comunicare L2 referiți-vă la circuitul de intrare, condensator C2- împărțirea. Această parte este o repetare exactă a părții de intrare a receptorului pe care l-ați testat deja. Condensator Imediat, rezistor R, diodă V2, telefoane B1 s Condensatorul de blocare Sbl formează un circuit detector necesar pentru testarea amplificatorului.

Cum funcționează un astfel de amplificator? În principiu, la fel ca un amplificator de joasă frecvență cu o singură etapă. Nu amplifică decât oscilațiile de frecvență audio, ca acel amplificator, ci oscilațiile de înaltă frecvență modulate care vin de la bobina de cuplare L2. Semnalul de înaltă frecvență, amplificat de tranzistor, este alocat rezistenței de sarcină R2 (sau altă sarcină de colector) și poate fi alimentat la intrarea unei a doua etape pentru amplificare suplimentară sau la un detector pentru a-l converti într-un semnal de joasă frecvență.

Montați piesele amplificatorului pe o placă temporară (carton), așa cum se arată în dreapta în Fig. 56. Deplasați-vă aici și conectați părțile circuitului de intrare (L1C1) și bobina de comunicație (L2) a receptorului la amplificator. Nu uitați să includeți un condensator de izolare în circuitul bobinei de cuplare C2. Conectați tensiunea bateriei 9 Vși, alegerea unui rezistor de bază R1, setați curentul de colector al tranzistorului între 0,8...1,2 mA. Nu uitați: rezistența rezistorului de bază ar trebui să fie mai mare, cu cât coeficientul de transfer de curent static al tranzistorului este mai mare (valoarea acestui rezistor indicată în diagramă corespunde coeficientului h21E tranzistor aproximativ 50).

Acum montați un circuit detector pe un carton mic separat, conectând în serie telefoanele B1 cu un condensator de blocare Sbl cu o capacitate de 2200..3300 pF, o diodă punct. V2 orice serie și separator nyu condensator Imediat cu o capacitate de 3300...6800 pF, rezistență rezistență R poate 4,7...6,8 kOhm. Conectați acest circuit între colectorul și emițătorul tranzistorului, adică la ieșirea amplificatorului și conectați o antenă exterioară sau interioară și, desigur, împământare la circuitul de intrare L1C1. Când reglați circuitul de intrare la unda unui post de radio local, semnalul său de înaltă frecvență va fi amplificat de tranzistor VI, detectat de diodă V2 și convertite prin telefoane B1în sunet. Rezistor R în acest circuit este necesar pentru funcționarea normală a detectorului. Fără el, telefoanele vor suna mai silențios și distorsionat.

Pentru următorul experiment cu un amplificator RF, este necesar un transformator coborâtor de înaltă frecvență (Fig. 57). Înfășurați-l pe un inel de ferită de 600NN (la fel ca miezul șoculului de înaltă frecvență al etapei reflexe a receptorului). Înfășurarea sa primară L3 ar trebui să conțină 180..200 de spire de sârmă PEV sau PEL 0,1...0,12, iar secundarul L 4 60...80 de spire ale aceluiași fir.

Conectați înfășurarea L3 a transformatorului de înaltă frecvență la circuitul colector al tranzistorului în locul rezistenței de sarcină și la înfășurarea acestuia L4 conectați același circuit detector ca în experimentul anterior, dar fără condensatorul de cuplare și rezistența, care nu sunt necesare acum. Cum suna acum? telefoane? Mai tare. Acest lucru se explică printr-o potrivire mai bună a impedanței de ieșire a amplificatorului și a impedanței de intrare a țintei detectorului decât în ​​primul experiment.

Și acum, folosind diagrama prezentată în Fig. 58, conectați acest amplificator cu o singură treaptă la intrarea tranzistorului receptor reflex 1-V-3. Amplificatorul receptorului RF a devenit în două trepte. Elementul de legătură dintre cascade era bobina L4 transformator de înaltă frecvență inclus în circuitul de bază al tranzistorului V 2 (în receptorul 1-V-Z a fost folosit tranzistorul W1) în loc de bobina de comunicație (a existat L2) cu fostul circuit configurabil de intrare. Acum nu sunt necesare o antenă externă și împământare - recepția se realizează folosind antena magnetică W1. al cărui rol: este îndeplinit de o tijă de ferită cu o bobină amplasată pe ea L1 circuit configurabil de intrare L1 C1.

Deci, împreună cu un amplificator de joasă frecvență în două trepte, a fost antrenat un receptor de amplificare directă cu patru tranzistoare 2-U-W. Receptorul poate fi autoexcitant. Acest lucru se datorează faptului că, în primul rând, este reflexiv, iar receptorii reflexivi sunt în general predispuși la autoexcitare, iar în al doilea rând, conductoarele care conectează cascada amplificatorului experimental cu cascada reflexă sunt lungi. Dacă noua etapă, împreună cu antena magnetică, este montată compact pe aceeași placă receptor, făcând circuitele cât mai scurte, vor fi mai puține motive de autoexcitare. Acest lucru este facilitat și de celula filtrului de decuplare R2 C3 în circuitul de putere negativă al primului tranzistor al amplificatorului RF, care elimină conexiunea dintre etape printr-o sursă comună de litiu și împiedică astfel autoexcitarea căii de înaltă frecvență a receptorului.

Dar a doua etapă a amplificatorului RF poate fi aceeași cu prima, adică nu reflexivă, iar conexiunea dintre ele poate să nu fie un transformator Diagrama unei posibile versiuni de amplificator este prezentată în Fig. 59. Aici sarcina tranzistorului V1 prima etapă, ca și în primul experiment al acestui atelier (vezi Fig. 56), este rezistența R2; Tensiunea semnalului de înaltă frecvență creată peste el printr-un condensator NV alimentat la baza tranzistorului V2 a doua cascadă, exact la fel ca prima. Semnalul, amplificat suplimentar de tranzistorul celei de-a doua etape, este îndepărtat din rezistența sa de sarcină R4 ( aceeași; ca R 2) și prin condensatorul C 4 (la fel ca NV) merge la detectorul de pe dioda V 3, este detectat de acesta și oscilațiile de joasă frecvență create pe rezistorul său de sarcină R5, sunt alimentate la intrarea amplificatorului de bas.

În această versiune, a doua cascadă și detectorul sunt ca o cascadă reflexă desfășurată a versiunii anterioare. Dar tranzistorul doar amplifică oscilațiile de înaltă frecvență. Și dacă îl conectați la un amplificator de joasă frecvență în două trepte, obțineți un receptor cu amplificare directă 2- V-2. Amplificarea semnalului de joasă frecvență va scădea oarecum, telefoanele sau capul difuzorului de la ieșirea unui astfel de receptor va suna puțin mai silențios, dar pericolul autoexcitarii căii sale de înaltă frecvență va fi redus. Această pierdere poate fi compensată parțial prin creșterea tensiunii semnalului de joasă frecvență la ieșirea detectorului prin includerea unei a doua diode în cascada detectorului (prezentată în linii întrerupte în Fig. 59). V4), așa cum ați făcut într-unul dintre experimentele din al șaptelea atelier (vezi Fig. 50), sau utilizați un tranzistor în cascada detectorului.

Încercați să experimentați cu opțiuni de amplificator de joasă frecvență, comparați calitatea muncii lor și trageți concluziile adecvate pentru viitor.

Încă un sfat. Când experimentați cu una sau alta versiune a receptorului, desenați și amintiți-vă schema completă a circuitului. Pentru ce? Un radioamator, chiar și un începător, trebuie să deseneze diagrame ale unor astfel de dispozitive din memorie. Schema circuitului vă va ajuta, de asemenea, să înțelegeți mai bine funcționarea receptorului în ansamblu și părțile sale și va facilita găsirea defecțiunilor în acesta.

Literatură: Borisov V.G Atelier pentru radioamator începător, revăzut. si suplimentare - M.: DOSAAF, 1984. 144 p., ill. 55k.

Un simplu amplificator cu tranzistor poate fi un instrument bun pentru studierea proprietăților dispozitivelor. Circuitele și designul sunt destul de simple, puteți face singur dispozitivul și verifica funcționarea acestuia, luați măsurători ale tuturor parametrilor. Datorită tranzistoarelor moderne cu efect de câmp, este posibil să se realizeze un amplificator de microfon în miniatură din literalmente trei elemente. Și conectați-l la un computer personal pentru a îmbunătăți parametrii de înregistrare a sunetului. Iar interlocutorii din timpul conversațiilor îți vor auzi discursul mult mai bine și mai clar.

Caracteristicile frecvenței

Amplificatoarele de joasă frecvență (audio) se găsesc în aproape toate aparatele de uz casnic - sisteme stereo, televizoare, radiouri, casetofone și chiar computere personale. Există însă și amplificatoare RF bazate pe tranzistori, lămpi și microcircuite. Diferența dintre ele este că ULF vă permite să amplificați semnalul doar la frecvența audio care este percepută de urechea umană. Amplificatoarele audio cu tranzistori vă permit să reproduceți semnale cu frecvențe în intervalul de la 20 Hz la 20.000 Hz.

În consecință, chiar și cel mai simplu dispozitiv poate amplifica semnalul în acest interval. Și face acest lucru cât mai uniform posibil. Câștigul depinde direct de frecvența semnalului de intrare. Graficul acestor mărimi este aproape o linie dreaptă. Dacă la intrarea amplificatorului este aplicat un semnal cu o frecvență în afara intervalului, calitatea funcționării și eficiența dispozitivului vor scădea rapid. Cascadele ULF sunt asamblate, de regulă, folosind tranzistori care funcționează în intervalele de frecvență joasă și medie.

Clasele de funcționare ale amplificatoarelor audio

Toate dispozitivele de amplificare sunt împărțite în mai multe clase, în funcție de gradul de curgere a curentului prin cascadă în timpul perioadei de funcționare:

1. Clasa „A” - curentul circulă non-stop pe toată perioada de funcționare a etapei amplificatorului.
2. În clasa de muncă „B” curge curent pentru o jumătate de perioadă.
3. Clasa „AB” indică faptul că curentul trece prin treapta amplificatorului pentru un timp egal cu 50-100% din perioadă.
4. În modul „C”, curentul electric circulă mai puțin de jumătate din timpul de funcționare.
5. Modul ULF „D” a fost folosit în practica radioamatorilor destul de recent - puțin peste 50 de ani. În cele mai multe cazuri, aceste dispozitive sunt implementate pe baza de elemente digitale și au o eficiență foarte mare - peste 90%.

Prezența distorsiunii în diferite clase de amplificatoare de joasă frecvență

Zona de lucru a unui amplificator cu tranzistor de clasă „A” este caracterizată de distorsiuni neliniare destul de mici. Dacă semnalul de intrare scuipă impulsuri de tensiune mai mare, acest lucru face ca tranzistoarele să devină saturate. În semnalul de ieșire, în apropierea fiecărei armonice încep să apară cele mai mari (până la 10 sau 11). Din aceasta cauza apare un sunet metalic, caracteristic doar amplificatoarelor cu tranzistori.

Dacă sursa de alimentare este instabilă, semnalul de ieșire va fi modelat în amplitudine aproape de frecvența rețelei. Sunetul va deveni mai aspru în partea stângă a răspunsului în frecvență. Dar cu cât stabilizarea sursei de alimentare a amplificatorului este mai bună, cu atât designul întregului dispozitiv devine mai complex. ULF-urile care funcționează în clasa „A” au o eficiență relativ scăzută - mai puțin de 20%. Motivul este că tranzistorul este deschis în mod constant și curentul circulă constant prin el.

Pentru a crește (deși ușor) eficiența, puteți utiliza circuite push-pull. Un dezavantaj este că semi-undele semnalului de ieșire devin asimetrice. Dacă treceți de la clasa „A” la „AB”, distorsiunile neliniare vor crește de 3-4 ori. Dar eficiența întregului circuit al dispozitivului va crește în continuare. Clasele ULF „AB” și „B” caracterizează creșterea distorsiunii pe măsură ce nivelul semnalului la intrare scade. Dar chiar dacă măriți volumul, acest lucru nu vă va ajuta să scăpați complet de deficiențe.

Lucrați în clasele intermediare

Fiecare clasă are mai multe soiuri. De exemplu, există o clasă de amplificatoare „A+”. În ea, tranzistoarele de intrare (de joasă tensiune) funcționează în modul „A”. Dar cele de înaltă tensiune instalate în treptele de ieșire funcționează fie în „B” fie în „AB”. Astfel de amplificatoare sunt mult mai economice decât cele care funcționează în clasa „A”. Există un număr semnificativ mai mic de distorsiuni neliniare - nu mai mare de 0,003%. Rezultate mai bune pot fi obținute folosind tranzistoare bipolare. Principiul de funcționare al amplificatoarelor bazate pe aceste elemente va fi discutat mai jos.

Dar există încă un număr mare de armonici mai mari în semnalul de ieșire, ceea ce face ca sunetul să devină caracteristic metalic. Există, de asemenea, circuite de amplificare care funcționează în clasa „AA”. În ele, distorsiunile neliniare sunt chiar mai mici - până la 0,0005%. Dar principalul dezavantaj al amplificatoarelor cu tranzistori încă există - sunetul metalic caracteristic.

Modele „alternative”.

Asta nu înseamnă că sunt alternative, dar unii specialiști implicați în proiectarea și asamblarea amplificatoarelor pentru reproducerea sunetului de înaltă calitate acordă din ce în ce mai mult preferință design-urilor cu tuburi. Amplificatoarele cu tuburi au următoarele avantaje:

1. Nivel foarte scăzut de distorsiune neliniară a semnalului de ieșire.
2. Există mai puține armonice superioare decât în ​​modelele de tranzistori.

Dar există un dezavantaj uriaș care depășește toate avantajele - cu siguranță trebuie să instalați un dispozitiv pentru coordonare. Faptul este că treapta tubului are o rezistență foarte mare - câteva mii de ohmi. Dar rezistența înfășurării difuzorului este de 8 sau 4 ohmi. Pentru a le coordona, trebuie să instalați un transformator.

Desigur, acesta nu este un dezavantaj foarte mare - există și dispozitive cu tranzistori care folosesc transformatoare pentru a se potrivi cu treapta de ieșire și sistemul de difuzoare. Unii experți susțin că cel mai eficient circuit este unul hibrid - care utilizează amplificatoare cu un singur capăt care nu sunt afectate de feedback negativ. Mai mult, toate aceste cascade funcționează în modul ULF clasa „A”. Cu alte cuvinte, un amplificator de putere pe un tranzistor este folosit ca repetitor.

Mai mult, eficiența unor astfel de dispozitive este destul de mare - aproximativ 50%. Dar nu ar trebui să vă concentrați doar pe indicatorii de eficiență și putere - aceștia nu indică calitatea înaltă a reproducerii sunetului de către amplificator. Linearitatea caracteristicilor și calitatea acestora sunt mult mai importante. Prin urmare, trebuie să le acordați atenție în primul rând, și nu puterii.

Circuit ULF cu un singur capăt pe un tranzistor

Cel mai simplu amplificator, construit conform unui circuit emițător comun, funcționează în clasa „A”. Circuitul folosește un element semiconductor cu o structură n-p-n. În circuitul colectorului este instalată o rezistență R3, limitând fluxul de curent. Circuitul colector este conectat la firul de alimentare pozitiv, iar circuitul emițător este conectat la firul negativ. Dacă utilizați tranzistoare semiconductoare cu o structură p-n-p, circuitul va fi exact același, trebuie doar să schimbați polaritatea.

Folosind un condensator de decuplare C1, este posibil să se separe semnalul de intrare alternativ de sursa de curent continuu. În acest caz, condensatorul nu este un obstacol în calea fluxului de curent alternativ de-a lungul căii bază-emițător. Rezistența internă a joncțiunii emițător-bază împreună cu rezistențele R1 și R2 reprezintă cel mai simplu divizor de tensiune de alimentare. De obicei, rezistența R2 are o rezistență de 1-1,5 kOhm - cele mai tipice valori pentru astfel de circuite. În acest caz, tensiunea de alimentare este împărțită exact la jumătate. Și dacă alimentați circuitul cu o tensiune de 20 de volți, puteți vedea că valoarea câștigului de curent h21 va fi de 150. Trebuie remarcat faptul că amplificatoarele HF pe tranzistoare sunt realizate conform circuitelor similare, doar că funcționează un putin diferit.

În acest caz, tensiunea emițătorului este de 9 V și scăderea în secțiunea „E-B” a circuitului este de 0,7 V (ceea ce este tipic pentru tranzistoarele pe cristale de siliciu). Dacă luăm în considerare un amplificator bazat pe tranzistoare cu germaniu, atunci în acest caz căderea de tensiune în secțiunea „E-B” va fi egală cu 0,3 V. Curentul din circuitul colector va fi egal cu cel care curge în emițător. O puteți calcula împărțind tensiunea emițătorului la rezistența R2 - 9V/1 kOhm = 9 mA. Pentru a calcula valoarea curentului de bază, trebuie să împărțiți 9 mA la câștigul h21 - 9 mA/150 = 60 μA. Modelele ULF folosesc de obicei tranzistori bipolari. Principiul său de funcționare este diferit de cel de câmp.

Pe rezistorul R1, acum puteți calcula valoarea căderii - aceasta este diferența dintre tensiunile de bază și de alimentare. În acest caz, tensiunea de bază poate fi găsită folosind formula - suma caracteristicilor emițătorului și tranziția „E-B”. Când este alimentat de la o sursă de 20 volți: 20 - 9,7 = 10,3. De aici se poate calcula valoarea rezistenței R1 = 10,3 V/60 μA = 172 kOhm. Circuitul conține capacitatea C2, care este necesară pentru implementarea unui circuit prin care poate trece componenta alternativă a curentului emițătorului.

Dacă nu instalați condensatorul C2, componenta variabilă va fi foarte limitată. Din această cauză, un astfel de amplificator audio pe bază de tranzistori va avea un câștig de curent foarte scăzut h21. Este necesar să se acorde atenție faptului că în calculele de mai sus s-au presupus că curenții de bază și de colector sunt egali. Mai mult, curentul de bază a fost considerat a fi cel care curge în circuit de la emițător. Apare numai dacă la ieșirea de bază a tranzistorului este aplicată o tensiune de polarizare.

Dar trebuie luat în considerare faptul că curentul de scurgere a colectorului curge întotdeauna prin circuitul de bază, indiferent de prezența polarizării. În circuitele emițătoare comune, curentul de scurgere este amplificat de cel puțin 150 de ori. Dar, de obicei, această valoare este luată în considerare numai la calcularea amplificatoarelor bazate pe tranzistoare cu germaniu. În cazul utilizării siliciului, în care curentul circuitului „K-B” este foarte mic, această valoare este pur și simplu neglijată.

Amplificatoare bazate pe tranzistoare MOS

Amplificatorul tranzistorului cu efect de câmp prezentat în diagramă are mulți analogi. Inclusiv utilizarea tranzistoarelor bipolare. Prin urmare, putem lua în considerare, ca exemplu similar, proiectarea unui amplificator audio asamblat conform unui circuit cu un emițător comun. Fotografia prezintă un circuit realizat conform unui circuit sursă comun. Conexiunile R-C sunt asamblate pe circuitele de intrare și de ieșire, astfel încât dispozitivul să funcționeze în modul amplificator clasa „A”.

Curentul alternativ de la sursa de semnal este separat de tensiunea de alimentare directă prin condensatorul C1. Amplificatorul cu tranzistor cu efect de câmp trebuie să aibă în mod necesar un potențial de poartă care va fi mai mic decât caracteristica aceleiași surse. În diagrama prezentată, poarta este conectată la firul comun prin rezistența R1. Rezistența sa este foarte mare - rezistențele de 100-1000 kOhm sunt de obicei folosite în proiecte. O rezistență atât de mare este aleasă astfel încât semnalul de intrare să nu fie șuntat.

Această rezistență aproape că nu permite trecerea curentului electric, drept urmare potențialul de poartă (în absența unui semnal la intrare) este același cu cel al pământului. La sursă, potențialul se dovedește a fi mai mare decât cel al pământului, doar din cauza căderii de tensiune pe rezistența R2. Din aceasta rezultă clar că poarta are un potențial mai mic decât sursa. Și asta este exact ceea ce este necesar pentru funcționarea normală a tranzistorului. Este necesar să se acorde atenție faptului că C2 și R3 din acest circuit amplificator au același scop ca și în designul discutat mai sus. Și semnalul de intrare este deplasat față de semnalul de ieșire cu 180 de grade.

ULF cu transformator la ieșire

Puteți face un astfel de amplificator cu propriile mâini pentru uz casnic. Se realizează conform schemei care funcționează în clasa „A”. Designul este același cu cel discutat mai sus - cu un emițător comun. O caracteristică este că trebuie să utilizați un transformator pentru potrivire. Acesta este un dezavantaj al unui astfel de amplificator audio pe bază de tranzistori.

Circuitul colector al tranzistorului este încărcat de înfășurarea primară, care dezvoltă un semnal de ieșire transmis prin secundar către difuzoare. Un divizor de tensiune este asamblat pe rezistențele R1 și R3, ceea ce vă permite să selectați punctul de funcționare al tranzistorului. Acest circuit furnizează tensiune de polarizare la bază. Toate celelalte componente au același scop ca și circuitele discutate mai sus.

Amplificator audio push-pull

Nu se poate spune că acesta este un simplu amplificator cu tranzistor, deoarece funcționarea lui este puțin mai complicată decât cele discutate mai devreme. În ULF-urile push-pull, semnalul de intrare este împărțit în două semi-unde, diferite ca fază. Și fiecare dintre aceste semi-unde este amplificată de propria sa cascadă, realizată pe un tranzistor. După ce fiecare jumătate de undă a fost amplificată, ambele semnale sunt conectate și trimise la difuzoare. Astfel de transformări complexe pot provoca distorsiuni ale semnalului, deoarece proprietățile dinamice și de frecvență ale două tranzistoare, chiar și de același tip, vor fi diferite.

Ca urmare, calitatea sunetului la ieșirea amplificatorului este redusă semnificativ. Atunci când un amplificator push-pull funcționează în clasa „A”, nu este posibil să se reproducă un semnal complex de înaltă calitate. Motivul este că curentul crescut trece constant prin umerii amplificatorului, semi-undele sunt asimetrice și apar distorsiuni de fază. Sunetul devine mai puțin inteligibil, iar atunci când este încălzit, distorsiunea semnalului crește și mai mult, mai ales la frecvențe joase și ultra-joase.

ULF fără transformator

Un amplificator de bas pe baza de tranzistori realizat folosind un transformator, în ciuda faptului că designul poate avea dimensiuni mici, este încă imperfect. Transformatoarele sunt încă grele și voluminoase, așa că este mai bine să scapi de ele. Un circuit realizat pe elemente semiconductoare complementare cu diferite tipuri de conductivitate se dovedește a fi mult mai eficient. Majoritatea ULF-urilor moderne sunt realizate exact conform unor astfel de scheme și funcționează în clasa „B”.

Cele două tranzistoare puternice utilizate în proiectare funcționează conform unui circuit de urmărire emițător (colector comun). În acest caz, tensiunea de intrare este transmisă la ieșire fără pierderi sau câștig. Dacă nu există semnal la intrare, atunci tranzistoarele sunt pe punctul de a se porni, dar sunt încă oprite. Când un semnal armonic este aplicat la intrare, primul tranzistor se deschide cu o semiundă pozitivă, iar al doilea este în modul de tăiere în acest moment.

În consecință, numai semi-undele pozitive pot trece prin sarcină. Dar cei negativi deschid al doilea tranzistor și îl opresc complet pe primul. În acest caz, în sarcină apar doar semi-unde negative. Ca urmare, semnalul amplificat în putere apare la ieșirea dispozitivului. Un astfel de circuit amplificator care utilizează tranzistori este destul de eficient și poate oferi o funcționare stabilă și o reproducere a sunetului de înaltă calitate.

Circuit ULF pe un tranzistor

După ce ați studiat toate caracteristicile descrise mai sus, puteți asambla amplificatorul cu propriile mâini folosind o bază de element simplu. Tranzistorul poate fi folosit intern KT315 sau oricare dintre analogii săi străini - de exemplu BC107. Ca sarcină, trebuie să utilizați căști cu o rezistență de 2000-3000 Ohmi. O tensiune de polarizare trebuie aplicată la baza tranzistorului printr-un rezistor de 1 MΩ și un condensator de decuplare de 10 μF. Circuitul poate fi alimentat de la o sursă cu o tensiune de 4,5-9 Volți, un curent de 0,3-0,5 A.

Dacă rezistența R1 nu este conectată, atunci nu va exista curent în bază și colector. Dar atunci când este conectat, tensiunea atinge un nivel de 0,7 V și permite să curgă un curent de aproximativ 4 μA. În acest caz, câștigul de curent va fi de aproximativ 250. De aici puteți face un calcul simplu al amplificatorului folosind tranzistori și puteți afla curentul colectorului - se dovedește a fi egal cu 1 mA. După ce ați asamblat acest circuit amplificator tranzistor, îl puteți testa. Conectați o sarcină la ieșire - căști.

Atingeți intrarea amplificatorului cu degetul - ar trebui să apară un zgomot caracteristic. Dacă nu este acolo, atunci cel mai probabil structura a fost asamblată incorect. Verificați de două ori toate conexiunile și evaluările elementelor. Pentru a face demonstrația mai clară, conectați o sursă de sunet la intrarea ULF - ieșirea de la player sau telefon. Ascultați muzică și evaluați calitatea sunetului.

Acest circuit amplificator transmițător RF (la 50 MHz) are o putere de ieșire de 100 W. Am folosit acest UHF cu FT-736R pentru DX SSB. Amplifică semnalul de exact 10 ori. Aparatul este perfect pentru radiourile auto ale șoferilor de taxi care funcționează în benzile de 50 și 27 MHz (cu tuning contur).

Dacă doriți să construiți acest amplificator RF, construiți-l pe un PCB cu două fețe pentru a crește suprafața de sol. tranzistor 2SC2782 are nevoie de un calorifer decent. Puterea maximă de ieșire este de 120 W.

Circuit amplificator de putere RF

desen PCB

Specificații amplificator:

• Putere de intrare: 10W
• Putere de iesire: 100W
• Frecvența de lucru: 50-52MHz
• Mod de operare: FM - SSB
• Tensiune de funcționare: DC 10-16V
• Curent de lucru: 10 amperi.

Diagrama a fost preluată de pe un site chinezesc și a fost repetată cu succes, nu au fost folosite doar elementele detectorului de comutare automată recepție-transmisie (barat în diagramă). Pentru a crea frecvențe UHF de la 100 megaherți, utilizați.

Amplificatorul de înaltă frecvență adus în atenția cititorilor poate găsi cea mai largă aplicație. Acesta este un amplificator de antenă pentru un receptor radio și un atașament de amplificare pentru un osciloscop cu sensibilitate scăzută a canalului de deviație verticală și un amplificator IF aperiodic și un amplificator de măsurare.

Intrarea și ieșirea amplificatorului sunt proiectate pentru a fi conectate la o linie cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi. Banda de frecvență de funcționare a amplificatorului este de 35 kHz - 150 MHz cu denivelări la marginile intervalului de 3 dB. Tensiune maximă de ieșire nedistorsionată 1 V, câștig (la sarcină de 75 Ohm) - 43 dB, cifra de zgomot la 100 MHz - 4,7 dB. Amplificatorul este alimentat de la o sursă de 12,6 V, consumul de curent este de 40 mA.

Schema schematică a amplificatorului este prezentată în figură. Este alcătuit din două celule de amplificare conectate în serie, în fiecare dintre acestea trepte de amplificare rezistive pe tranzistoarele N1, T3 sunt încărcate pe emițători adepți de pe tranzistoarele T2, T4. Pentru a extinde intervalul dinamic, curentul prin ultimul emițător urmăritor este selectat să fie de aproximativ 20 mA. Caracteristicile de amplitudine și frecvență ale amplificatorului sunt formate din elemente ale circuitului de feedback dependent de frecvență R4C2, R10C5 și șocuri simple de corecție de înaltă frecvență Dr1 și Dr2.

Din punct de vedere structural, amplificatorul este realizat pe o placă de circuit imprimat din folie de fibră de sticlă și plasat într-o carcasă din alamă placată cu argint.

Conectorii sunt conectori de înaltă frecvență SR-75-166 F. Chokes de înaltă frecvență Dr1 și Dr2 sunt fără cadru. Înfășurările lor conțin 10 spire de sârmă PEV-1 0,25, diametrul înfășurărilor este de 5 mm.

Dacă 43 dB de câștig este excesiv, se poate folosi o singură celulă de amplificare, în funcție de scopul propus, fie pe tranzistoarele T1. T2 cu o tensiune de alimentare de + 5 V, sau pe tranzistoarele T3, T4 cu o tensiune de alimentare de +12,6 V. În primul caz, cifra de zgomot este mai mică, dar și tensiunea maximă de ieșire este mai mică (aproximativ 400 mV); în al doilea caz, cifra de zgomot este puțin mai mare, dar tensiunea maximă la o sarcină de 75 ohmi este de 1 V. Câștigul ambelor celule de amplificare este aproximativ același (21-22 dB) pe întreaga gamă de frecvențe de operare specificate. , iar când se utilizează o singură celulă banda de frecvență este și mai largă (de la 30 kHz la 170 MHz cu neuniformități la marginile intervalului de 3 dB).

În concluzie, trebuie menționat că la asamblarea amplificatorului este obligatorie respectarea strictă a cerințelor de instalare în intervalul decimetric.

Sursa: Radio 7/76