Amplifier Dasar

Kami berharap Anda telah memperoleh pengetahuan yang cukup tentang titik operasi, stabilitas dan teknik kompensasinya pada bab sebelumnya. Sekarang mari kita coba memahami konsep dasar rangkaian penguat dasar.

Sinyal elektronik mengandung beberapa informasi yang tidak dapat digunakan jika tidak memiliki kekuatan yang tepat. Proses peningkatan kekuatan sinyal disebut sebagaiAmplification. Hampir semua peralatan elektronik harus menyertakan beberapa cara untuk memperkuat sinyal. Kami menemukan penggunaan amplifier di perangkat medis, peralatan ilmiah, otomatisasi, alat militer, perangkat komunikasi, dan bahkan di peralatan rumah tangga.

Amplifikasi dalam aplikasi praktis dilakukan dengan menggunakan amplifier Multi-tahap. Sejumlah amplifier satu tahap di-cascade untuk membentuk amplifier multi-tahap. Mari kita lihat bagaimana penguat satu tahap dibangun, yang merupakan dasar untuk penguat multi-tahap.

Amplifier Transistor satu tahap

Ketika hanya satu transistor dengan sirkuit terkait digunakan untuk memperkuat sinyal lemah, rangkaian ini dikenal sebagai single-stage amplifier.

Menganalisis cara kerja rangkaian amplifier satu tahap, membuat kita mudah memahami pembentukan dan cara kerja rangkaian amplifier multi-tahap. Penguat transistor satu tahap memiliki satu transistor, rangkaian bias, dan komponen tambahan lainnya. Diagram rangkaian berikut menunjukkan bagaimana penguat transistor satu tahap terlihat.

Ketika sinyal input lemah diberikan ke basis transistor seperti yang ditunjukkan pada gambar, sejumlah kecil arus basis mengalir. Karena aksi transistor, arus yang lebih besar mengalir di kolektor transistor. (Karena arus kolektor adalah β kali dari arus basis yang berarti I C = βI B ). Sekarang, ketika arus kolektor meningkat, penurunan tegangan pada resistor R C juga meningkat, yang dikumpulkan sebagai output.

Oleh karena itu masukan kecil di pangkalan diperkuat sebagai sinyal dengan besaran dan kekuatan yang lebih besar pada keluaran kolektor. Karenanya transistor ini bertindak sebagai penguat.

Rangkaian Praktis Penguat Transistor

Rangkaian penguat transistor praktis seperti yang ditunjukkan di bawah ini, yang merupakan rangkaian biasing pembagi tegangan.

Berbagai elemen rangkaian yang menonjol dan fungsinya dijelaskan di bawah ini.

Sirkuit Biasing

Resistor R 1 , R 2 dan R E membentuk sirkuit biasing dan stabilisasi, yang membantu dalam menetapkan titik operasi yang tepat.

Masukan Kapasitor C in

Kapasitor ini memasangkan sinyal input ke basis transistor. Input kapasitor C di memungkinkan sinyal AC, tapi mengisolasi sumber sinyal dari R 2 . Jika kapasitor ini tidak hadir, sinyal input akan langsung diterapkan, yang mengubah bias di R 2 .

Kapasitor Kopling C C

Kapasitor ini ada di ujung satu tahap dan menghubungkannya ke tahap lainnya. Karena menggabungkan dua tahap maka disebut sebagaicoupling capacitor. Kapasitor ini memblokir DC dari satu tahap untuk memasuki tahap lainnya tetapi memungkinkan AC lewat. Oleh karena itu disebut juga sebagaiblocking capacitor.

Karena adanya kopling kapasitor C C , output melintasi resistor R L bebas dari tegangan DC kolektor. Jika ini tidak ada, kondisi bias tahap berikutnya akan berubah drastis karena efek shunting dari R C , karena akan datang secara paralel untuk R 2 dari tahap berikutnya.

Kapasitor by-pass emitor C E

Kapasitor ini digunakan secara paralel dengan resistor emitor R E . Sinyal AC yang diperkuat dilewatkan melalui ini. Jika ini tidak ada, sinyal itu akan melewati R E yang menghasilkan penurunan tegangan di R E yang akan memberi umpan balik pada sinyal input yang mengurangi tegangan output.

Load resistor R L

Hambatan R L yang terhubung pada output dikenal sebagaiLoad resistor. Ketika sejumlah tahapan digunakan, maka R L mewakili resistansi masukan dari tahapan berikutnya.

Berbagai Arus Sirkuit

Mari kita bahas berbagai arus rangkaian dalam rangkaian penguat lengkap. Ini sudah disebutkan pada gambar di atas.

Arus Basis

Ketika tidak ada sinyal yang diterapkan di rangkaian basis, arus basis DC I B mengalir karena rangkaian biasing. Ketika sinyal AC diterapkan, arus basis AC i b juga mengalir. Oleh karena itu, dengan penerapan sinyal, arus basis total i B diberikan oleh

$$ i_B = I_B + i_b $$

Kolektor Saat Ini

Ketika tidak ada sinyal yang diterapkan, arus kolektor DC I C mengalir karena rangkaian biasing. Ketika sinyal AC diterapkan, arus kolektor AC i c juga mengalir. Oleh karena itu, arus kolektor total i C diberikan oleh

$$ i_C = I_C + i_c $$

Dimana

$ I_C = \ beta I_B $ = nol pengumpul sinyal saat ini

$ i_c = \ beta i_b $ = collecor saat ini karena sinyal

Arus Emitor

Ketika tidak ada sinyal yang diterapkan, arus I E emitor DC mengalir. Dengan penerapan sinyal, arus emitor total i E diberikan oleh

$$ i_E = I_E + i_e $$

Harus diingat itu

$$ I_E = I_B + I_C $$

$$ i_e = i_b + i_c $$

Karena arus basis biasanya kecil, perlu dicatat bahwa

$ I_E \ cong I_C $ dan $ i_e \ cong i_c $

Ini adalah pertimbangan penting untuk rangkaian praktis penguat transistor. Sekarang beri tahu kami tentang klasifikasi Amplifier.