Ηλεκτρονικά Συστατικά: Ενισχύστε με ένα Τρανζίστορ

Ο πιο συνηθισμένος τρόπος να χρησιμοποιηθεί ένα τρανζίστορ ως ενισχυτής είναι σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που ονομάζεται συχνά κοινό-εκπομπό επειδή ο πομπός είναι συνδεδεμένος στη γείωση, πράγμα που σημαίνει ότι τόσο το σήμα εισόδου όσο και το σήμα εξόδου μοιράζονται τη σύνδεση του πομπού.

Αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί ένα ζεύγος αντιστάσεων ως διαιρέτη τάσης για να ελέγχει ακριβώς πόση τάση τοποθετείται σε όλη τη βάση και τον πομπό του τρανζίστορ. Το σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος από την είσοδο στη συνέχεια υπερκαλύπτεται σε αυτήν την τάση πόλωσης για να μεταβάλλεται το ρεύμα απόκλισης. Στη συνέχεια, η ενισχυμένη έξοδος λαμβάνεται από τον συλλέκτη και τον εκπομπό. Οι μεταβολές στο ρεύμα προκατάμενης ενίσχυσης ενισχύονται στο ρεύμα εξόδου.

Θυμηθείτε ότι ένας διαιρέτης τάσης είναι απλά ένα ζεύγος αντιστάσεων. Η τάση και στις δύο αντιστάσεις ισούται με το άθροισμα των τάσεων σε κάθε αντίσταση χωριστά. Μπορείτε να διαιρέσετε την τάση με τον τρόπο που θέλετε, επιλέγοντας τις σωστές τιμές για τις αντιστάσεις. Εάν οι αντιστάσεις είναι ίδιες, ο διαιρέτης τάσης κόβει την τάση στο μισό. Διαφορετικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια απλή φόρμουλα για να καθορίσετε την αναλογία στην οποία διαιρείται η τάση.

Αν κοιτάξετε το σχηματικό διάγραμμα, βλέπετε ότι υπάρχουν στην πραγματικότητα δύο διαιρέτες τάσης στο κύκλωμα. Ο πρώτος είναι ο συνδυασμός των αντιστάσεων R1 και R2, οι οποίες παρέχουν την τάση πόλωσης στη βάση του τρανζίστορ. Ο δεύτερος είναι ο συνδυασμός των αντιστάσεων R3 και R4, οι οποίοι παρέχουν την τάση για την έξοδο.

Αυτός ο δεύτερος διαχωριστής τάσης είναι ένας διαιρέτης μεταβλητής τάσης: Ο λόγος των αντιστάσεων μεταβάλλεται με βάση την τάση πόλωσης, που σημαίνει ότι η τάση στον συλλέκτη ποικίλει επίσης. Η ενίσχυση συμβαίνει επειδή πολύ μικρές μεταβολές σε ένα σήμα εισόδου αντανακλώνται σε πολύ μεγαλύτερες παραλλαγές στο σήμα εξόδου.

Ας δούμε πιο προσεκτικά αυτό το κύκλωμα:

• Η είσοδος φθάνει στην αριστερή πλευρά του κυκλώματος με τη μορφή σήματος, το οποίο συνήθως έχει τόσο DC όσο και AC. Με άλλα λόγια, η τάση κυμαίνεται αλλά ποτέ δεν είναι αρνητική.

• Η μία πλευρά της εισόδου συνδέεται με τη γείωση, στην οποία συνδέεται επίσης και ο αρνητικός ακροδέκτης της μπαταρίας. Ο πομπός του τρανζίστορ είναι επίσης συνδεδεμένος με τη γείωση (μέσω ενός αντιστάτη), όπως και η μία πλευρά της εξόδου.

• Ο σκοπός του C1 είναι να αποκλείσει το στοιχείο DC του σήματος εισόδου. Μόνο καθαρό AC περνάει από τον πυκνωτή. Χωρίς αυτόν τον πυκνωτή, οποιαδήποτε τάση DC στο σήμα εισόδου θα προστεθεί στην τάση πόλωσης που εφαρμόζεται στο τρανζίστορ, πράγμα που θα μπορούσε να χαλάσει την ικανότητα του τρανζίστορ να ενισχύσει πιστά το τμήμα AC του σήματος εισόδου.

• Τα R1 και R2 σχηματίζουν έναν διαχωριστή τάσης ο οποίος καθορίζει πόση τάση συνεχούς ρεύματος εφαρμόζεται στην βάση του τρανζίστορ. Το τμήμα AC του σήματος που υπερβαίνει το C1 συνδυάζεται με αυτή την τάση συνεχούς ρεύματος, η οποία προκαλεί μεταβολή της τάσης βάσης του τρανζίστορ με την τάση.

• R3, R4 και η μεταβλητή αντίσταση του κυκλώματος συλλέκτη-εκπομπού σχηματίζουν έναν διαιρέτη τάσης στην πλευρά εξόδου του ενισχυτή. Η ενίσχυση γίνεται επειδή η πλήρης τάση τροφοδοσίας εφαρμόζεται σε όλο το κύκλωμα εξόδου. Η μεταβαλλόμενη αντίσταση της διαδρομής του συλλέκτη-εκπομπού αντανακλά το μικρό σήμα εισόδου AC στο πολύ μεγαλύτερο σήμα εξόδου.

• Το C2 μπλοκάρει το εξάρτημα DC του σήματος εξόδου έτσι ώστε μόνο το καθαρό AC να μεταβιβάζεται στο επόμενο στάδιο του κυκλώματος ενισχυτή.

Το τέχνασμα στο σχεδιασμό ενισχυτών τρανζίστορ είναι η επιλογή των σωστών τιμών για όλες τις αντιστάσεις και τους πυκνωτές. Οι περισσότεροι χομπίστες μπορούν να πάρουν μαζί με δημοσιευμένα κυκλώματα που μπορείτε να βρείτε σε πακέτα ή στο Διαδίκτυο. Αλλά αν θέλετε πραγματικά να μάθετε πώς μπορείτε να υπολογίσετε αυτές τις αξίες για τον εαυτό σας, μπορείτε να βρείτε εξαιρετικά σεμινάρια για το θέμα στο Διαδίκτυο. Απλά αναζητήστε κοινό πομπό και θα βρείτε αυτό που ψάχνετε.