Эмиттерный и истоковый повторители | Основы электроакустики
Главная » Элементы усилителей
Эмиттерный и истоковый повторители
Эмиттерный и истоковый повторители представляют собой усилители тока и мощности, выполненные на транзисторах по схеме с ОК (ОС), охваченные 100%-ной последовательной ООС.
Основные свойства этих каскадов близки, а существующие отличия обусловлены несовпадением характеристик используемых транзисторов. Pассмотрим схему эмиттерного повторителя (ЭП), отмечая для истокового повторителя только его характерные особенности. Сопротивление нагрузки включается в эмиттерную цепь транзистора. ЭП обладает повышенным входными и пониженным выходным сопротивлениями. Его входное и выходные напряжения совпадают по фазе и незначительно отличаются по величине. Отмеченные свойства ЭП позволяют использовать его для согласования (разделения) высокоомного источника сигнала и низкоомной нагрузки.
Рис.11.14. Схемы эмиттерного (а) и стокового (б) повторителейЭП можно рассматривать как усилительный каскад с ОЭ, у которого RК = 0, а резистор в цепи эмиттера не зашунтирован конденсатором.
В этом случае все выходное напряжение, выделяемое на сопротивлении в цепи эмиттера, последовательно вводится во входную цепь усилителя, где вычитается из напряжения входного сигнала UВХ, снижая его. В схеме действует 100%-ая последовательная ООС по напряжению, увеличивающая входное и уменьшающая выходное сопротивление ЭП. В отличие от усилителя с общим эмиттером, ЭП не инвертирует входной сигнал. Действительно, если к входу эмиттерного повторителя приложить увеличивающееся по уровню напряжение, то это приведет к увеличению эмиттерного тока транзистора и соответствующему увеличению его выходного напряжения. Поэтому входной и выходной сигналы в схеме будут изменяться в одинаковой фазе.
Oсновные характеристики каскада. Для определения коэффициента усиления по напряжению воспользуемся основным выражением для коэффициента передачи усилителя с цепью ООС. Тогда, имея коэффициент обратной связи βU = 1, получим КUЭП = КU / (1 + КU βU) = КU / (1 + KU) < 1. Для реальных схем входное сопротивление каскада RВХ = β RЭ, где β – коэффициент усиления транзистора по току.
Не обладая усилением по напряжению, ЭП обладает значительным усилением по току: КIЭП = β + 1. Следствием этого является значительное усиление по мощности (КР ≈ КI). Частотные свойства ЭП (как и каскада с общим эмиттером) полностью определяются частотными свойствами применяемого транзистора. Однако на практике данный каскад является более высокочастотным, что является следствием 100%-ой ООС.Основные свойства истокового повторителя аналогичны свойствам ЭП: КUИП < 1; RВХ≈ RЗ – велико; RВЫХ ≈1 / S – мало. Частотные свойства истокового повторителя сущетвенно лучше частотных свойств каскада с общим истоком. Причина этого та же, что и в схеме ЭП – 100%-ная ООС. Следует отметить, что цепь затвора в схеме на рис. 11.14, б шунтирована резистором, поэтому не удается реализовать свойственное полевому транзистору большое входное сопротивление. Для реализации этой возможности необходимо применять МОП транзисторы со встроенным каналом, имеющие возможность работать без смещения.
Режим работы транзистора в схеме усилительного каскада
Усиление сигналов с помощью транзистора
Каскад с общим эмиттером
Эмиттерные повторители и фазоинверсные усилители
Усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером
Методы задания начального режима работы транзистора
Влияние Обратной Связи на параметры усилителей
Основные схемы включения и параметры транзисторов
Эмиттерный повторитель на полевом транзисторе
При необходимости получения токов порядка следует использовать биполярные транзисторы.
Соответствующая схема приведена на рис. Поскольку через оба выходных транзистора течет одинаковый ток покоя, между выводами базы этих транзисторов должно быть напряжение порядка 1,4 В. Это напряжение создается включенными на входе эмиттерными повторителями на транзисторах которые, кроме того, служат для увеличения полного входного сопротивления схемы. Стабилизация тока покоя осуществляется благодаря отрицательной обратной связи по току на сопротивлениях Величина этих сопротивлений обычно составляет от 3 до 30 Ом.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- 3.
08. Истоковые повторители
- Эмиттерный и истоковый повторители
- Каскад повторителя напряжения
- Простые повторители
- Усилитель с «пентодным» звучанием
- Истоковый повторитель
Истоковый повторитель Расчет схемы - повторитель напряжения
- 2.1.7. Истоковый повторитель
- 4. Повторитель напряжения.
08. Истоковые повторителиПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Эмиттерный повторитель
3.
08. Истоковые повторители Характеризуется высоким усилением по току и коэффициентом передачи по напряжению, близким к единице. В эмиттерном повторителе используется схема включения транзистора с общим коллектором ОК. То есть напряжение питания подаётся на коллектор, а выходной сигнал снимается с эмиттера. Следует также отметить, что фазы входного и выходного сигнала совпадают. Такая схема включения используется для построения входных усилителей, в случае если выходное сопротивление источника велико, и как буферный усилитель,а также в качестве выходных каскадов усилителей мощности.
Wikimedia Foundation. Лугинский, М. Фези Жилинская, Ю. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, г. Emitterfolger, m; Impedanzwandler, m rus. Emitterfolger, m rus. Darlington emitter follower vok. Darlington Emitterfolger, m rus. Eingangsemitterfolger, m rus. Распространены П. Биполярный транзистор с общим коллектором — Эмиттерный повторитель на основе npn транзистора Используемая на практике схема усилителя на эмиттерном повторителе.
Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this. Эмиттерный повторитель. Толкование Перевод. Категория: Базовые электронные узлы. Смотреть что такое «Эмиттерный повторитель» в других словарях: эмиттерный повторитель — — [Я.
Экспорт словарей на сайты , сделанные на PHP,. Пометить текст и поделиться Искать во всех словарях Искать в переводах Искать в Интернете.
Эмиттерный и истоковый повторители
При этом сохраняются высокое входное сопротивление и нулевой постоянный входной ток ПТ, а большая крутизна биполярного транзистора позволяет получить большой коэффициент усиления в одном каскаде. Кроме того, у дискретных ПТ то есть не являющихся частью интегральной схемы межэлектродные емкости выше, чем у биполярных транзисторов, вследствие чего в усилителях с общим истоком более сильно проявляется эффект Миллера разд.
Повторители на ПТ с их высоким полным входным сопротивлением обычно применяются как входные каскады в осциллографах и других измерительных приборах. Во многих случаях высокое полное сопротивление бывает неотъемлемой особенностью источника сигнала, как, например, у конденсаторных микрофонов, -метров, детекторов заряженных частиц или микроэлектродов для снятия сигналов с живых объектов в биологии и медицине; во всех этих случаях полезен входной каскад на ПТ дискретных или в составе интегральной схемы. В схемотехнике встречаются случаи, когда и последующий каскад должен иметь малый входной ток или вообще его не иметь.
Повторитель напряжения можно построить на полевом транзисторе любого типа: с Эмиттерный повторитель Выходное напряжение повторителя.
Каскад повторителя напряжения
В общем случае ЭП ИП имеет наибольшее входное сопротивление и наименьшее выходное. Этот тип каскада используют для усиления сигнала по току. Коэффициент передачи по напряжению близок к единице, потому он и называется повторителем.
Однако это справедливо при достаточно низком сопротивлении источника сигнала и на низкой частоте. Входное сопротивление резко уменьшается в случае коротких импульсов и на высоких частотах. Выходное сопротивление повторителя на высоких частотах может иметь индуктивный характер, поэтому при определённых С н ЭП могут давать колебательные переходные процессы и даже переходить в режим автогенерации. Однако наиболее «опасным» следствием ёмкостной нагрузки является склонность однотактных повторителей к нелинейным искажениям сигнала высокой частоты. Наиболее понятно объяснение этого явления на примере передачи фронта и спада импульсного сигнала рис. При прохождении спада сигнала ток перезаряда не может превысить ток, протекающий через R э , а не через транзистор. Если U вx будет снижаться быстрее перезаряда С н , то напряжение на базе окажется ниже, чем на эмиттере, и транзистор закроется.
Простые повторители
Глубокую ООС можно также осуществить в усилителях на лампе или транзисторе в схемах катодного или эмиттерного повторителей.
Схема эмиттерного повторителя рис. Усилитель постоянного тока УПТ предназначен для усиления медленно меняющихся напряжений, что обуславливают его специфические свойства:. В схемах УПТ не могут быть использованы ни трансформаторы, ни разделительные конденсаторы, а для межкаскадных связей применяется только гальваническая связь в виде активных сопротивлений.
Спектр гармоник этого транзисторного усилителя подобран таким образом, что звучанием он напоминает старый добрый пентодный однотактник. Последние 10 — 15 лет ругать звучание транзисторных усилителей и превозносить достоинства ламповых стало чуть ли не обязанностью аудиокритиков.
Усилитель с «пентодным» звучанием
Повторитель напряжения. Вниманию телезрителей предлагаю весьма полезный материал, по применению полупроводниковых транзисторов в электронных схемах. Это азбука транзисторной схемотехники. Эмиттерный повторитель. Как известно схема имеет наибольшее входное сопротивление и наименьшее выходное и используется для усиления сигнала по току, коэффициент усиления по напряжению близок к единице.
Истоковый повторитель
При этом сохраняются высокое входное сопротивление и нулевой постоянный входной ток ПТ, а большая крутизна биполярного транзистора позволяет получить большой коэффициент усиления в одном каскаде. Кроме того, у дискретных ПТ то есть не являющихся частью интегральной схемы межэлектродные емкости выше, чем у биполярных транзисторов, вследствие чего в усилителях с общим истоком более сильно проявляется эффект Миллера разд. Повторители на ПТ с их высоким полным входным сопротивлением обычно применяются как входные каскады в осциллографах и других измерительных приборах. Во многих случаях высокое полное сопротивление бывает неотъемлемой особенностью источника сигнала. В схемотехнике встречаются случаи, когда и последующий каскад должен иметь малый входной ток или вообще его не иметь.
Вернемся к эмиттерному повторителю. . базы и фиксированной нагрузкой в эмиттере, и на полевых транзисторах чета мутят.
Истоковый повторитель Расчет схемы
Вы используете устаревший браузер Internet Explorer.
Некоторые функции сайта им не поддерживаются. Рекомендуем установить один из следующих браузеров: Firefox , Opera или Chrome. Аннотация Н.
повторитель напряжения
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Стабилизатор тока на полевом транзисторе. …
Сегодня для закрепления материала про полевики рассмотрим схемы на полевых транзисторах и обсудим принцип их работы. Предыдущие статьи про ПТ вот тут — раз и два. Биполярным аналогом этого устройства является эмиттерный повторитель о нем шла речь тут. Вот как выглядит простейший повторитель на ПТ:. Ток стока мы можем определить через напряжение затвор-исток следующим образом:.
Основы электроники. Подобно тому, как в различных электронных устройствах биполярные транзисторы работают с включением по схеме с общим эмиттером, с общим коллектором или с общей базой, полевые транзисторы во многих случаях можно использовать аналогичным образом включая их: с общим истоком, с общим стоком или с общим затвором.
2.1.7. Истоковый повторитель
Типовая схема однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе, включенного по схеме с ОЭ. Память — это форма психического отражения, заключающаяся в закреплении, сохранении и последующем воспроизведении прошлого опыта, делающая возможным его повторное использование в деятельности или возвращение в сферу сознания. Среди первых психологов, начавших экспериментальные исследования мнемических процессов, был немецкий ученый Г. Эббингауз, который, исследуя процесс запоминания разных словосочетаний, вывел целый ряд законов запоминания. Память связывает прошлое субъекта с его настоящим и будущим — это основа психической деятельности. К процессам памяти относятся следующие:. Для классификации видов памяти рис.
4. Повторитель напряжения.
Схема с общим стоком обладает значительно большим входным сопротивлением, чем схема с общим истоком. В большинстве случаев, однако, это не имеет особого значения, поскольку оно достаточно велико и для схем с общим истоком.
Преимуществом такой схемы является то, что она существенно уменьшает входную емкость каскада.
FET — часть 2
» Перейти к дополнительным материалам
| РИСУНОК 1. Схема и соединения полевых транзисторов 2N3819 и MPF102. | ||
| Параметр | 2N3918 | |
В DS макс. (= макс. напряжение сток-исток) | 25В | 25В |
| В DG макс. (= макс. напряжение сток-затвор) | 25В | 25В |
| В GS макс. (= макс. напряжение затвор-исток) | 25В | 25В |
| I DSS (= ток сток-исток при V GS = 0 В) | 2-20 мА | 2-20 мА |
| I GSS макс. (= ток утечки затвора при 25°C) | 2 нА | 2 нА |
| P T max (= макс. рассеиваемая мощность, на открытом воздухе) | 200 мВт | 310 мВт |
| Рис. 2. Основные характеристики n-канальных полевых транзисторов 2N3819 и MPF102. | ||
Большинство JFET являются n-канальными (а не p-канальными) устройствами. Двумя старейшими и наиболее известными n-канальными полевыми транзисторами являются 2N3819 и MPF102, которые обычно размещаются в пластиковых корпусах TO92 с соединениями, показанными на рис.
В статье этого месяца рассматривается основная информация об использовании и применении JFET. Все практические схемы, показанные здесь, специально разработаны для 2N3819., но будет одинаково хорошо работать при использовании MPF102.
JFET BIASING
JFET может использоваться в качестве линейного усилителя путем обратного смещения его затвора относительно вывода истока, таким образом переводя его в линейную область. Обычно используются три основных метода смещения JFET. Простейшей из них является система с «самосмещением», показанная на рис.
| РИСУНОК 3. Базовая система JFET с «самосмещением». |
Предположим, что требуется ток I D , равный 1 мА, и что для установки этого условия требуется смещение V GS , равное -2 В2; правильное смещение, очевидно, можно получить, задав Rs значение 2k2; если I D по какой-либо причине имеет тенденцию к уменьшению, то V GS , естественно, также падает и, таким образом, заставляет I D увеличиваться и противодействовать первоначальному изменению; таким образом, смещение саморегулируется посредством отрицательной обратной связи.
На практике значение V GS , необходимое для установки заданного значения I D , сильно различается между отдельными JFETS, и единственный надежный способ получить точное значение I D в этой системе — сделать Rs переменным резистором. ; однако эта система достаточно точна для многих приложений и является наиболее широко используемым из трех методов смещения.
| РИСУНОК 4. Базовая система JFET со смещением смещения. |
Более точным способом смещения JFET является система «смещения» Рис. 4(a) , в которой делитель R1-R2 подает фиксированное положительное смещение на затвор через Rg, а напряжение источника это напряжение минус В GS . Если напряжение затвора велико по сравнению с V GS , I D устанавливается в основном Rs и не сильно зависит от изменений V GS .
Таким образом, эта система позволяет устанавливать значения I D с хорошей точностью и без необходимости выбора отдельных компонентов. Подобные результаты можно получить, заземлив затвор и подведя низ Rs к большому отрицательному напряжению, как в
Третий тип системы смещения показан на рис. 5 , в котором генератор постоянного тока Q2 устанавливает I D , независимо от характеристик JFET. Эта система обеспечивает превосходную стабильность смещения, но за счет увеличения сложности и стоимости схемы.
В трех описанных системах смещения Rg может иметь любое значение вплоть до 10M, причем верхний предел определяется падением напряжения на Rg, вызванным токами утечки затвора, которые могут нарушить смещение затвора.
РИСУНОК 5. Базовая система смещения постоянного тока на JFET. | РИСУНОК 6. Истоковый повторитель с автоматическим смещением. Зин = 10М. | РИСУНОК 7. Истоковый повторитель со смещенным смещением. Зин = 44М. |
ЦЕПИ ИСТОЧКОВОГО ПОВТОРИТЕЛЯ
При использовании в качестве линейных усилителей JFET обычно используются либо в режиме истокового повторителя (общий сток), либо в режиме с общим истоком. Истоковый повторитель обеспечивает очень высокий входной импеданс и коэффициент усиления по напряжению, близкий к единице (отсюда и альтернативное название «повторитель напряжения»).
На рис. 6 показан простой истоковой повторитель с автосмещением (через RV1); RV1 используется для установки падения напряжения R2 в состоянии покоя 5V6. Фактический коэффициент усиления входного/выходного напряжения схемы составляет 0,95. К резистору R3 применяется некоторая степень самонастройки, что увеличивает его эффективное сопротивление; фактический входной импеданс схемы составляет 10 МОм, шунтированный на 10 пФ, т.
е. он равен 10 МОм на очень низких частотах, падает до 1 МОм примерно на 16 кГц и 100 кОм на 160 кГц и т. д.
На рис. Общий коэффициент усиления по напряжению составляет около 0,95. Конденсатор C2 является пусковым конденсатором и увеличивает входное сопротивление до 44 МОм, шунтированное на 10 пФ.
| РИСУНОК 8. Гибридный истоковый повторитель. Зин = 500М. |
На рис. 8 показан гибридный (JFET плюс биполярный) истоковый повторитель. Смещение смещения применяется через резисторы R1-R2, а генератор постоянного тока Q2 действует как источник нагрузки с очень высоким импедансом, что дает схеме общий коэффициент усиления по напряжению 0,99. C2 увеличивает эффективный импеданс R3 до 1000 МОм, который шунтируется импедансом затвора JFET; входное сопротивление всей цепи 500 МОм, шунтированное 10 пФ.
Обратите внимание, что если необходимо поддерживать высокое эффективное значение входного импеданса этой цепи, выход должен быть либо подключен к внешним нагрузкам через дополнительный каскад эмиттерного повторителя (как показано пунктиром на схеме), либо должен быть выбран только достаточно высокоимпедансные нагрузки.
УСИЛИТЕЛИ С ОБЩИМ ИСТОЧНИКОМ
На рис. 9 показан простой усилитель с общим истоком с автоматическим смещением; RV1 используется для установки покоя 5V6 на R3. Цепь смещения RV1-R2 развязана по переменному току через C2, и схема дает усиление по напряжению 21 дБ (= x12) и имеет частотную характеристику ± 3 дБ, которая охватывает диапазон от 15 Гц до 250 кГц, и входное сопротивление 2 МОм2, шунтированное 50 пФ. (Это высокое значение шунта связано с обратной связью Миллера, которая умножает эффективную емкость затвор-сток полевого транзистора на значение x12 Av схемы.)
| РИСУНОК 9. Простой усилитель с общим истоком и самосмещением. | РИСУНОК 10. Простой усилитель для наушников. |
На рис. 10 показан простой усилитель для наушников с автоматическим смещением, который можно использовать с импедансом наушников 1 кОм или выше.
Он имеет встроенный регулятор громкости (RV1), имеет входное сопротивление 2 МОм и может использовать любой источник питания в диапазоне от 9 до 18 В.
| РИСУНОК 11. Дополнительный предварительный усилитель общего назначения. | РИСУНОК 12. Усилитель с общим истоком со смещенным затвором. |
| РИСУНОК 13. «Гибридный» усилитель с общим истоком. |
На рис. 11 показан дополнительный предварительный усилитель с автоматическим смещением, обеспечивающий коэффициент усиления по напряжению более 20 дБ, полосу пропускания, превышающую 100 кГц, и входное сопротивление 2 МОм2. Его можно использовать с любым усилителем, который может обеспечить 9Источник питания от В до 18В.
Усилители с общим истоком на полевых транзисторах JFET могут — когда требуется очень высокая точность смещения — быть спроектированы с использованием метода смещения «смещения» или «постоянного тока». На рисунках 12 и 13 показаны схемы этих типов. Обратите внимание, что «офсетная» схема , рис. 1, 2, может использоваться только с источниками питания в диапазоне от 16 В до 20 В, а гибридная схема , рис. 13, , может использоваться с любым источником питания в диапазоне от 12 до 20 В. Обе схемы обеспечивают усиление по напряжению 21 дБ, полосу частот ±3 дБ от 15 Гц до 250 кГц и входное сопротивление 2 МОм2.
ВОЛЬТМЕТРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
На рис. 14 показан полевой транзистор JFET, используемый для изготовления очень простого трехдиапазонного вольтметра постоянного тока с максимальной чувствительностью FSD 0,5 В и входным сопротивлением 11 МОм. Здесь R6-RV2 и R7 образуют делитель напряжения на источнике питания 12 В и, если соединение R7-RV2 используется в качестве точки нулевого напряжения цепи, устанавливает верхнюю часть R6 на +8 В, а нижнюю часть R7 на -4 В.
Q1 используется в качестве истокового повторителя, его затвор заземлен через сеть R1-R4, и смещено смещением за счет подключения его истока к -4 В через R5; он потребляет около 1 мА тока стока.
| РИСУНОК 14. Простой трехдиапазонный вольтметр постоянного тока. |
В Рис. 14 , R6-RV2 и Q1-R5 действуют как сеть моста Уитстона, а RV2 настроен так, чтобы мост был сбалансирован и в счетчике протекал нулевой ток при отсутствии входного напряжения на Q1 ворота. Любое напряжение, подаваемое на затвор Q1, выводит мост из баланса на пропорциональную величину, которая может быть считана непосредственно на измерителе.
R1-R3 образуют сеть множителя диапазона, которая — при правильной настройке RV1 — дает диапазоны FSD 0,5 В, 5 В и 50 В. R4 защищает затвор Q1 от повреждения, если на схему подается избыточное входное напряжение.
Чтобы использовать схему Рисунок 14 , сначала подстройте RV2, чтобы получить нулевое показание счетчика при отсутствии входного напряжения, а затем подключите ко входу точное напряжение 0,5 В постоянного тока и подстройте RV1, чтобы получить точное полное показание счетчика. . Повторяйте эти регулировки до тех пор, пока не будут получены согласованные показания нуля и полной шкалы; после этого устройство готово к использованию.
| РИСУНОК 15. Трехдиапазонный вольтметр постоянного тока с малым дрейфом. |
На практике эта очень простая схема имеет тенденцию к дрейфу при изменении напряжения питания и температуры, и требуется довольно частая подстройка нуля. Дрейф можно значительно уменьшить, используя стабилизированный стабилитроном источник питания 12 В.
На рис. 15 показана улучшенная версия вольтметра JFET с малым дрейфом.
Q1 и Q2 подключены как дифференциальный усилитель, поэтому любой дрейф, возникающий на одной стороне цепи, автоматически противодействует аналогичному дрейфу на другой стороне, и достигается хорошая стабильность. В схеме используется принцип «моста», где Q1-R5 образуют одну сторону моста, а Q2-R6 — другую. Q1 и Q2 в идеале должны быть согласованной парой JFET со значениями IDSS, совпадающими в пределах 10%. Схема устроена так же, как и у 9.0019 Рисунок 14
РАЗНЫЕ ЦЕПИ JFET
| РИСУНОК 16. Нестабильный мультивибратор VLF. |
| РИСУНОК 17. Усилитель/аттенюатор, управляемый напряжением. |
В заключение статьи этого месяца, На рисунках с 16 по 19 показан разнообразный набор полезных схем JFET. Модель Рисунок 16 представляет собой очень низкочастотный (VLF) нестабильный или автономный мультивибратор; его периоды включения и выключения контролируются C1-R4 и C2-R3, а R3 и R4 могут иметь значения до 10M.
При показанных значениях схема работает со скоростью один раз в 20 секунд, т. е. с частотой 0,05 Гц; кнопку запуска S1 необходимо удерживать в закрытом положении не менее одной секунды, чтобы инициировать нестабильное действие.
На рис. 17 в базовой форме показано, как можно использовать JFET и операционный усилитель 741 для создания усилителя/аттенюатора, управляемого напряжением. Операционный усилитель используется в инвертирующем режиме, коэффициент усиления по напряжению задается соотношением R2/R3, а резистор R1 и JFET используются в качестве входного аттенюатора, управляемого напряжением.
Когда на затвор Q1 подается большое отрицательное управляющее напряжение, JFET действует как почти бесконечное сопротивление и вызывает нулевое затухание сигнала, поэтому схема дает высокий общий коэффициент усиления, но когда смещение затвора равно нулю, FET действует как низкое сопротивление и вызывает сильное затухание сигнала, поэтому схема дает общую потерю сигнала.
Промежуточные значения затухания сигнала и общего усиления или ослабления можно получить, изменяя значение управляющего напряжения.
| РИСУНОК 18. Усилитель постоянной громкости. |
На рис. 18 показано, как этот метод аттенюатора, управляемого напряжением, можно использовать для создания усилителя «постоянной громкости», который обеспечивает изменение уровня выходного сигнала всего на 7,5 дБ при изменении уровня входного сигнала в диапазоне 40 дБ ( от 3 мВ до 300 мВ RMS).
Схема может принимать входные сигналы с уровнями среднеквадратичного значения до 500 мВ. Q1 и R4 соединены последовательно, образуя управляемый напряжением аттенюатор, который регулирует уровень входного сигнала для усилителя с общим эмиттером Q2, выход которого буферизуется через эмиттерный повторитель. Q3.
Выход Q3 используется для генерирования (через C5-R9-D1-D2-C4-R5) управляющего напряжения постоянного тока, которое подается обратно на затвор Q1, образуя, таким образом, контур отрицательной обратной связи по постоянному току, который автоматически регулирует общий коэффициент усиления по напряжению, чтобы что уровень выходного сигнала имеет тенденцию оставаться постоянным при изменении уровня входного сигнала следующим образом.
Когда на схему подается очень слабый входной сигнал, выходной сигнал Q3 также мал, поэтому на затвор Q1 подается незначительное управляющее напряжение постоянного тока; Таким образом, Q1 действует как низкоомное сопротивление в этих условиях, так что почти весь входной сигнал подается на базу Q2, и схема дает высокий общий коэффициент усиления.
Когда на схему подается большой входной сигнал, выходной сигнал Q3 имеет тенденцию быть большим, поэтому на затвор Q1 подается большое отрицательное управляющее напряжение постоянного тока; Таким образом, Q1 действует как высокое сопротивление в этих условиях, поэтому только небольшая часть входного сигнала подается на базу Q2, и схема дает низкий общий коэффициент усиления.
Таким образом, выходной уровень остается практически постоянным в широком диапазоне уровней входного сигнала; эта характеристика полезна в кассетных магнитофонах, переговорных устройствах, телефонных усилителях и т. д.
РИСУНОК 19. Преобразователь постоянного тока в переменный или схема прерывателя. |
Наконец, На рис. 19 показан JFET, используемый для создания преобразователя постоянного тока в переменный или «прерывателя», который создает прямоугольный выходной сигнал с пиковой амплитудой, равной амплитуде входного напряжения постоянного тока.
В этом случае Q1 действует как электронный переключатель, который подключен последовательно с R1 и включается и выключается с частотой 1 кГц через нестабильную цепь Q2-Q3, таким образом обеспечивая преобразование постоянного тока в переменный. Обратите внимание, что амплитуда сигнала управления затвором Q1 может изменяться с помощью RV1; если используется слишком большой привод, переход затвор-исток Q1 начинает лавинообразно работать, вызывая небольшой скачок напряжения, пробивающийся через сток и дающий выходной сигнал даже при отсутствии входа постоянного тока.
Чтобы предотвратить это, подключите вход постоянного тока, а затем подстройте RV1, пока выход не станет на грани уменьшения; однажды настроенная таким образом, схема может быть надежно использована для прерывания напряжения до доли милливольта.
NV
Другие детали из серии «Принципы и схемы полевых транзисторов» — выходит еженедельно
Полевые транзисторы (FET) — основы. (Часть 1 из 4)
Практические схемы JFET. (Часть 2 из 4)
Практические схемы MOSFET и CMOS. (часть 3 из 4)
Смещение этого транзистора: эмиттерный повторитель
- автор: Дженни Лист
Мы размышляли об относительной нехватке образования в отношении основ электронных схем с дискретными полупроводниками, поэтому решили что-нибудь с этим сделать. До сих пор мы рассмотрели основы смещения транзисторов через усилитель с общим эмиттером, а затем представили менее распространенную конфигурацию, усилитель с общей базой. Существует третья конфигурация транзисторного усилителя, как и следовало ожидать от устройства с тремя выводами: так называемые Общий коллектор Усилитель.
Вы также можете знать эту конфигурацию как Emitter Follower . Он называется «повторителем», потому что отслеживает входное напряжение, предлагая повышенный ток и значительно более низкий выходной импеданс.
Подобно тому, как усилитель с общим эмиттером и усилитель с общей базой привязывают соответствующие клеммы транзисторов к фиксированному потенциалу, а две другие клеммы используют в качестве входа и выхода усилителя, так же работает и схема с общим коллектором. База формирует вход, а его цепь смещения идентична схеме усилителя с общим эмиттером, но остальная часть схемы отличается тем, что коллектор соединен с положительной шиной, эмиттер образует выход, а нагрузочный резистор заземление в цепи эмиттера.
Как и в обеих других конфигурациях, смещение устанавливается таким образом, что транзистор включается и пропускает постоянный ток, который поддерживает его в области почти линейной зависимости между небольшими изменениями тока базы и большими изменениями тока коллектора.
При изменении входящего сигнала и, следовательно, тока базы происходит соответствующее изменение тока коллектора, определяемое коэффициентом усиления транзистора, и, таким образом, на эмиттерном резисторе генерируется выходное напряжение. В отличие от усилителя с общим эмиттером это напряжение увеличивается или уменьшается пропорционально входному напряжению, поэтому эмиттерный повторитель не является инвертирующим усилителем.
Внимательный читатель тут же заметит, что, поскольку переход база-эмиттер транзистора также является диодом, он всегда будет поддерживать приблизительно одинаковое напряжение независимо от тока, протекающего через него. Для кремниевого транзистора это около 0,6 В, поэтому выходное напряжение на эмиттере всегда будет на 0,6 В ниже входного напряжения на базе. Таким образом, коэффициент усиления по напряжению эмиттерного повторителя всегда будет чуть меньше 1, и поэтому можно ожидать, что он будет малопригоден в качестве усилителя, если пренебречь тем, что он имеет значительный коэффициент усиления по току.
Выходное сопротивление эмиттерного повторителя значительно ниже, чем у усилителя с общим эмиттером, что позволяет ему управлять гораздо более требовательными нагрузками. По этой причине вы часто обнаружите, что он используется в качестве буферного каскада, и удобный пример можно найти на выходе одного из первых операционных усилителей, который мы рассматривали ранее в этом году.
Теперь мы рассмотрели три основные конфигурации транзисторного усилителя, а также принципы смещения биполярного транзистора. Может показаться странным освещать эту тему на Hackaday, когда наверняка многие из вас уже знакомы с ней, но иногда стоит помнить, что не всем посчастливилось хорошо разбираться в этих основах. Толчком к созданию этой серии послужил один друг, сетующий на то, что, хотя его ученики обладали глубокими знаниями о микроконтроллерах, которые его поколение не приобрело в их возрасте, им не дали возможности изучить эти основы.
По этой теме предстоит еще одна заключительная часть.
