Amplifikasi adalah proses meningkatkan kekuatan isyarat dengan meningkatkan amplitud suatu isyarat yang diberikan tanpa mengubah ciri-cirinya. Penguat berpasangan RC adalah bahagian penguat berbilang peringkat di mana tahap penguat yang berlainan dihubungkan menggunakan kombinasi perintang dan kapasitor. Litar penguat adalah salah satu litar asas dalam elektronik.
Penguat yang sepenuhnya berdasarkan transistor pada dasarnya dikenali sebagai penguat transistor. Isyarat input mungkin merupakan isyarat semasa, isyarat voltan, atau isyarat kuasa. Penguat akan menguatkan isyarat tanpa mengubah ciri-cirinya dan outputnya akan menjadi versi isyarat input yang diubah. Aplikasi penguat adalah pelbagai. Mereka digunakan terutamanya dalam instrumen audio dan video, komunikasi, pengawal, dll.
Penguat Pemancar Biasa Tahap Tunggal:
Gambarajah litar penguat transistor pemancar biasa satu peringkat ditunjukkan di bawah:
Penguat gandingan RC pemancar biasa satu peringkat
Penjelasan Litar
Penguat gandingan RC pemancar biasa satu tahap adalah litar penguat sederhana dan asas. Tujuan utama litar ini adalah pra-amplifikasi iaitu membuat isyarat lemah menjadi lebih kuat untuk penguatan selanjutnya. Sekiranya dirancang dengan betul, penguat gandingan RC ini dapat memberikan ciri-ciri isyarat yang sangat baik.
Kapasitor Cin pada input bertindak sebagai penapis yang digunakan untuk menyekat voltan DC dan hanya membenarkan voltan AC ke transistor. Sekiranya voltan DC luaran mencapai dasar transistor, ia akan mengubah keadaan berat sebelah dan mempengaruhi prestasi penguat.
Perintang R1 dan R2 digunakan untuk memberikan bias yang tepat pada transistor bipolar. R1 dan R2 membentuk rangkaian biasing yang menyediakan voltan asas yang diperlukan untuk menggerakkan transistor kawasan yang tidak aktif.
Kawasan antara kawasan pemotongan dan tepu dikenali sebagai kawasan aktif. Kawasan di mana operasi transistor bipolar dimatikan sepenuhnya dikenali sebagai kawasan pemotongan dan wilayah di mana transistor dihidupkan sepenuhnya dikenali sebagai kawasan tepu.
Resistor Rc dan Re digunakan untuk menjatuhkan voltan Vcc. Resistor Rc adalah perintang pengumpul dan Re adalah perintang pemancar. Kedua-duanya dipilih sedemikian rupa sehingga keduanya harus menurunkan voltan Vcc sebanyak 50% di litar di atas. Kapasitor pemancar Ce dan perintang pemancar Membuat semula maklum balas negatif untuk menjadikan operasi litar lebih stabil.
Penguat Pemancar Biasa Dua Peringkat:
Litar di bawah mewakili penguat transistor mod pemancar biasa dua peringkat di mana perintang R digunakan sebagai beban dan kapasitor C digunakan sebagai elemen gandingan antara dua peringkat litar penguat.
Penguat gandingan RC pemancar biasa dua peringkat
Penjelasan Litar:
Semasa memasukkan AC. isyarat digunakan pada pangkal transistor 1sttahap penguat berpasangan RC, dari generator fungsi, ia kemudian diperkuat melintasi output tahap 1. Voltan yang diperkuat ini diterapkan ke dasar tahap penguat berikutnya, melalui kapasitor gandingan Cout di mana ia diperkuat lebih lanjut dan muncul semula di seluruh output tahap kedua.
Oleh itu, tahap berturut-turut menguatkan isyarat dan keuntungan keseluruhan dinaikkan ke tahap yang diinginkan. Keuntungan yang jauh lebih tinggi dapat diperoleh dengan menghubungkan sejumlah tahap penguat berturut-turut.
Gandingan rintangan-kapasitansi (RC) dalam penguat paling banyak digunakan untuk menghubungkan output tahap pertama ke input (pangkalan) tahap kedua dan seterusnya. Jenis gandingan ini paling popular kerana ia murah dan memberikan peningkatan berterusan pada pelbagai frekuensi.
Transistor sebagai Penguat
Walaupun mengetahui tentang litar yang berbeza untuk penguat gandingan RC, penting untuk mengetahui asas transistor sebagai penguat. Tiga konfigurasi transistor bipolar yang biasa digunakan adalah transistor asas biasa (CB), transistor pemancar biasa (CE), dan transistor pengumpul biasa (CE). Selain transistor, penguat operasi juga boleh digunakan untuk tujuan penguat.
- Pemancar biasa konfigurasi biasanya digunakan dalam aplikasi penguat audio kerana pemancar biasa mempunyai keuntungan yang positif dan juga lebih besar daripada kesatuan. Dalam konfigurasi ini, pemancar disambungkan ke tanah dan mempunyai impedans input yang tinggi. Impedans output akan sederhana. Sebilangan besar jenis aplikasi penguat transistor ini biasa digunakan di Komunikasi RF dan komunikasi gentian optik (OFC).
- Konfigurasi asas umum mempunyai keuntungan kurang daripada kesatuan. Dalam konfigurasi ini, pengumpul disambungkan ke tanah. Kami mempunyai impedans output rendah dan impedans input tinggi dalam konfigurasi pangkalan umum.
- Pengumpul biasa konfigurasi juga dikenali sebagai pengikut pemancar kerana input yang digunakan untuk pemancar biasa muncul di seluruh output pengumpul biasa. Dalam konfigurasi ini, pengumpul disambungkan ke tanah. Ia mempunyai impedans output rendah dan impedans input tinggi. Ia mempunyai keuntungan hampir sama dengan perpaduan.
Parameter Asas Penguat Transistor
Kita perlu mempertimbangkan spesifikasi berikut sebelum memilih penguat. Penguat yang baik mesti mempunyai semua spesifikasi berikut:
- Ia harus mempunyai impedans input yang tinggi
- Ia harus mempunyai kestabilan yang tinggi
- Ia mesti mempunyai garis lurus yang tinggi
- Ia harus mempunyai keuntungan dan lebar jalur yang tinggi
- Ia mesti mempunyai kecekapan tinggi
Lebar jalur:
Julat frekuensi yang dapat dikuatkan oleh rangkaian penguat dikenali sebagai lebar jalur penguat tertentu. Lengkung di bawah mewakili tindak balas kekerapan penguat gandingan RC satu peringkat.
R C Frekuensi Bergandingan Respons
Lengkung yang mewakili variasi kenaikan penguat dengan frekuensi disebut keluk tindak balas frekuensi. Lebar jalur diukur antara titik kuasa bawah dan titik kuasa separuh atas. Titik P1 adalah daya separuh rendah dan P2 masing-masing adalah kuasa separuh atas. Penguat audio yang baik mesti mempunyai lebar jalur dari 20 Hz hingga 20 kHz kerana itulah julat frekuensi yang dapat didengar.
Keuntungan:
Keuntungan penguat didefinisikan sebagai nisbah daya output ke daya input. Keuntungan boleh dinyatakan sama ada dalam desibel (dB) atau dalam angka. Keuntungan menunjukkan berapa banyak penguat dapat menguatkan isyarat yang diberikan kepadanya.
Persamaan di bawah menunjukkan keuntungan dalam jumlah:
G = Pout / Pin
Di mana Pout adalah kuasa output penguat
Pin adalah daya input penguat
Persamaan di bawah menunjukkan keuntungan dalam desibel (DB):
Keuntungan dalam DB = 10log (Pout / Pin)
Keuntungan juga boleh dinyatakan dalam voltan dan arus. Kenaikan voltan adalah nisbah voltan keluaran ke voltan masukan dan kenaikan arus adalah nisbah arus keluaran dengan arus input. Persamaan untuk mendapatkan voltan dan arus ditunjukkan di bawah
Keuntungan voltan = voltan output / voltan input
Keuntungan semasa = arus keluaran / arus input
Impedansi Input Tinggi:
Input impedance adalah impedans yang ditawarkan oleh litar penguat ketika disambungkan ke sumber voltan. Penguat transistor mesti mempunyai impedans input yang tinggi untuk menghalangnya daripada memuatkan sumber voltan input. Jadi itulah sebabnya mempunyai impedans tinggi pada penguat.
Kebisingan:
Kebisingan merujuk kepada turun naik atau frekuensi yang tidak diingini dalam isyarat. Ini mungkin disebabkan oleh interaksi antara dua atau lebih isyarat yang terdapat dalam sistem, kegagalan komponen, kekurangan reka bentuk, gangguan luaran, atau mungkin berdasarkan komponen tertentu yang digunakan dalam rangkaian penguat.
Lineariti:
Penguat dikatakan linier jika terdapat hubungan linear antara daya input dan daya output. Lineariti menunjukkan kerataan keuntungan. Secara praktikal tidak mungkin untuk mendapatkan linearitas 100% kerana penguat menggunakan peranti aktif seperti BJT, JFET, atau MOSFET, yang cenderung kehilangan keuntungan pada frekuensi tinggi kerana kapasitansi parasit dalaman. Selain itu, kapasitor pemutus DC input menetapkan frekuensi pemotongan yang lebih rendah.
Kecekapan:
Kecekapan penguat menunjukkan bagaimana penguat dapat menggunakan bekalan kuasa dengan cekap. Dan juga mengukur berapa banyak kuasa dari bekalan kuasa yang ditukar pada output.
Kecekapan biasanya dinyatakan dalam peratusan dan persamaan untuk kecekapan diberikan sebagai (Pout / Ps) x 100. Di mana Pout adalah output daya dan Ps adalah daya yang diambil dari bekalan kuasa.
Penguat transistor Kelas A mempunyai kecekapan 25% dan memberikan pembiakan isyarat yang sangat baik tetapi kecekapannya sangat rendah. Penguat Kelas C mempunyai kecekapan hingga 90%, tetapi pembiakan isyarat tidak baik. Kelas AB berada di antara penguat kelas A dan kelas C sehingga biasa digunakan di penguat audio aplikasi. Penguat ini mempunyai kecekapan hingga 55%.
Kadar Slew:
Laju pemutus penguat adalah kadar maksimum perubahan output per unit masa. Ini menunjukkan seberapa cepat output penguat dapat diubah sebagai tindak balas terhadap perubahan input.
Kestabilan:
Kestabilan adalah keupayaan penguat untuk melawan ayunan. Biasanya, masalah kestabilan berlaku semasa operasi frekuensi tinggi, hampir 20 kHz sekiranya penguat audio. Gegaran mungkin berukuran tinggi atau rendah.
Saya harap topik asas tetapi penting ini projek elektronik telah diliputi dengan banyak maklumat. Berikut adalah soalan mudah untuk anda- Untuk tujuan apa konfigurasi pemungut umum digunakan dan mengapa?
Berikan jawapan anda di bahagian komen di bawah.
