Vidlákovo elektro 4. Zase zesilovače.

22. dubna 2012 v 15:39 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Nezdá se to ale pokud chcete dělat skutečnou analogovou elektroniku, budou to v 90% zesilovače a občas něco jiného. Ne že by zesilovače měly být cíl vašeho snažení ale používají se na tolika místech všech obvodů, že dříve, nebo později je budete umět jako když bičem mrská.
A opět apeluju na zdravý rozum - vyberte si pár zapojení, které máte prostě "pevně v ruce" a ty strkejte bez ostychu všude.

Ale teď rychle dokud jsou všichni mí čtenáří - to jest Blondýny, Brunety, asertivní borci z Agelu, mládež i obstarožní robotici ještě čerství ...
Vlevo nahoře vidíte nejjednodušší a pro vysoké frekvence vůbec né špatný zesilovač, který na rozdíl od emitorového, sledovače opravdu zesiluje
Pokusíme se spočítat oba odpory. R1 určíme od boku asi stejnou logikou jako jsme určovali odpor v emitorovém sledovači - to jest podle proudu, který máme k dispozici, frekvenci, velkosti vazebního kondenzátoru atd... volíme od 1K do 10K. Napětí před C2 by mělo být polovina napájení 2,5V - kvůli maximálmímu rozkmitu - takže R1 teče 2,5 /3300 = 0,76 mA takže potřebujeme aby do báze tranzistoru teklo 0,76 / 250 = 3 uA. Napětí na bázi tranzistoru je 0,7 V takže R2 potřebujeme mít (2,5 - 0,70) V / 3uA = 590K. Protože i na tomto parametru relativně nezáleží vybereme z mé řady "E2" 330K - a bude to fungovat, i když napětí na výstupu nebude přesně 2,5V. V tomto případě dopručuju R2 i nižší třeba 100K ale už ne vyšší kolem 1M - protože tam už je proud do tranzistoru malý a malé proudy automaticky znamenají vyšší šum.

Jaké jsou vlastnosti tohoto zapojení
  • díky zpětné vazbě přes R2 je vstupní odpor nulový (téměř nulový) - zapojení, které vidíte může mít vstupní odpor kolem 100ohm.
  • Výstupní odpor je roven R1 - což je jeden z faktorů ovlivňujících volbu velikosti R1.
  • pro poměr R1 a R2 platí zase pravidlo 5x - 10x tedy R2 by měl být větší než 5xR1 proto aby příliš nezatěžoval a "nerozhasil zapojeni"
  • Pracovní frekvenci - jsme probrali minule - tohle zapojení s BC337 bude skvělé tak do 5MHz ale ne více s BF199 klidně do 50 MHz, pokud budeme potřebovat vyšší frekvence musíme R1 i R2 snižovat (lze provozovat zapojení s BF199 až do R1=1K R2=3K3 to zesiluje přes 100 MHz ale je to už trochu extrém)
  • Zesílení roste s napájecím napětím, stejně tak i spotřebovaný proud. Nastavený pracovní bod se mění jen nepatrně.
  • Zesílení tohoto zapojení je asi tak 20x a to i u BC337 s Betou =250 a to proto že zpětná vazba přes R2 snižuje nejenom vstupní odpor, ale i zesílení.
Představme si, že potřebujeme dosáhnou přesného zesílení - třeba 10x, nebo že nám nulový vstupní odpor nevyhovuje. Pak použijeme zapojení nahoře vpravo rozdíl je v odporu R5, který zavede do zesilovače druhou zpětnou vazbu (kromě zpětné vazby přes R3) a navíc nám omezí maximální zesílení na hodnotu přibližně R4 / R5 - což je v našm případě 15 ale reálně to bude méně, asi tak 12, kvůli poklesu zesílení díky odporu R3.
Výstupní odpor je opět určen R4 - ted 3K3. Vstupní odpo spočteme jako u emitorového sledovače zesílení * R5 = 12 * 220 = 2600 ohmů.

Pokud se potřebujeme zbavit zpětné vazby z kolektrou do báze (R3) pak zapojíme obvod podle schématku vlevo dole. Pčítejte se mnou - na kolektoru tranzistoru potřebujeme mít 2.5 V takže nám přes R7 teče 0,76mA - to znamená že na emitoru je napětí 0,76 mA * R8 = 0,19 V, takže na bazi tranzistoru musí být o 0,7V více tedy 0,89V - spočteme dělič Z báze teče do země přes odpor 100K poud 8,9uA - to znamená, že od napájení k bazi to máme 4,1V / 8,9 uA = 470K.
Změnami děliče si můžeme pracovní bod tranzistoru posouvat kam chceme.
Víte kde jsem udělal chybu ? Pamatujete si z předminula ještě na příčný proud ? Je v tomto zapojení dostatečný ? Kolik by měly být R6 a R9 místo současných 470k a 100k ? Ne spíše 47K a 10K ?

Poslední varianta - všechno je stejné jenom potřebujeme dosáhnout úplně maximálního zesílení, které lze - tudíž se pro pracovní frekvenci potřebujeme zbavit i vazby přes odpor R11 - tak ho "přemostíme! kondenzátorem - všechny stejnosměrné napěťové úrovně zůstanou stejné jenom pro střídavý signál "neuvidí" odpor R11 ale jen "zdánlivý odpor" alias kapacitní reaktanci kondenzátoru C9.
O kondenzátorech a RC článcích budeme psát příště.

Na konec už tradiční rada pro brunety, co dočetly až sem - je to zrcadlově opačné než u blondýn - těm jsem dopručoval černou "paruku do postele" - vy si pořiďte blond - je vysoce pravděpodobné, že váš partner pak zůstane spíše doma než by se vydal na výpravu za blond erosenkami ...
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama