Bộ khuếch đại cơ bản

Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã có đủ kiến thức về điểm hoạt động, tính ổn định của nó và các kỹ thuật bù trong chương trước. Bây giờ chúng ta hãy thử tìm hiểu các khái niệm cơ bản của một mạch khuếch đại cơ bản.

Một tín hiệu điện tử chứa một số thông tin không thể được sử dụng nếu không có cường độ thích hợp. Quá trình tăng cường độ tín hiệu được gọi làAmplification. Hầu hết tất cả các thiết bị điện tử phải bao gồm một số phương tiện để khuếch đại tín hiệu. Chúng tôi nhận thấy việc sử dụng bộ khuếch đại trong các thiết bị y tế, thiết bị khoa học, tự động hóa, công cụ quân sự, thiết bị liên lạc và thậm chí trong thiết bị gia dụng.

Khuếch đại trong các ứng dụng thực tế được thực hiện bằng cách sử dụng các bộ khuếch đại nhiều tầng. Một số bộ khuếch đại một tầng được xếp tầng để tạo thành một bộ khuếch đại nhiều tầng. Hãy để chúng tôi xem cách một bộ khuếch đại một tầng được xây dựng, đó là điều cơ bản cho một bộ khuếch đại Nhiều tầng.

Bộ khuếch đại bóng bán dẫn một tầng

Khi chỉ một bóng bán dẫn có mạch kết hợp được sử dụng để khuếch đại tín hiệu yếu, mạch được gọi là single-stage amplifier.

Phân tích sự làm việc của mạch khuếch đại một tầng, giúp chúng ta dễ dàng hiểu được sự hình thành và làm việc của mạch khuếch đại nhiều tầng. Bộ khuếch đại bóng bán dẫn một tầng có một bóng bán dẫn, mạch phân cực và các thành phần phụ trợ khác. Sơ đồ mạch sau đây cho thấy một bộ khuếch đại bóng bán dẫn một giai đoạn trông như thế nào.

Khi một tín hiệu đầu vào yếu được cung cấp cho đế của bóng bán dẫn như trong hình, một lượng nhỏ dòng điện cơ bản chạy qua. Do hoạt động của bóng bán dẫn, một dòng điện lớn hơn chạy trong bộ thu của bóng bán dẫn. (Vì dòng điện thu bằng β lần dòng điện cơ bản có nghĩa là I _C = βI _B ). Bây giờ, khi dòng điện thu tăng, điện áp rơi trên điện trở R _C cũng tăng, được thu như là đầu ra.

Do đó một đầu vào nhỏ ở chân đế sẽ được khuếch đại khi tín hiệu có cường độ và cường độ lớn hơn ở đầu ra bộ thu. Do đó bóng bán dẫn này hoạt động như một bộ khuếch đại.

Mạch thực tế của bộ khuếch đại bóng bán dẫn

Mạch của một bộ khuếch đại bóng bán dẫn thực tế như hình dưới đây, đại diện cho một mạch phân áp phân áp.

Các phần tử mạch nổi bật khác nhau và chức năng của chúng được mô tả dưới đây.

Mạch xu hướng

Các điện trở R ₁ , R ₂ và R _E tạo thành mạch phân cực và ổn định, giúp thiết lập điểm hoạt động thích hợp.

Đầu vào Tụ C _trong

Tụ điện này ghép nối tín hiệu đầu vào với đế của bóng bán dẫn. Tụ điện đầu vào C _trong cho phép tín hiệu xoay chiều, nhưng cách ly nguồn tín hiệu khỏi R ₂ . Nếu không có tụ điện này, tín hiệu đầu vào sẽ được cấp trực tiếp, làm thay đổi độ lệch tại R ₂ .

Tụ điện ghép nối C _C

Tụ điện này hiện diện ở cuối một giai đoạn và kết nối nó với giai đoạn khác. Vì nó kết hợp hai giai đoạn, nó được gọi làcoupling capacitor. Tụ điện này chặn DC của một giai đoạn đi vào giai đoạn kia nhưng cho phép AC đi qua. Do đó nó còn được gọi làblocking capacitor.

Do sự hiện diện của tụ điện ghép nối C _C , đầu ra trên điện trở R _{L không} bị ảnh hưởng bởi điện áp một chiều của bộ thu. Nếu điều này không xuất hiện, các điều kiện sai lệch của giai đoạn tiếp theo sẽ bị thay đổi đáng kể do hiệu ứng shunting của R _C , vì nó sẽ đến song song với R ₂ của giai đoạn tiếp theo.

Tụ điện đi qua máy phát C _E

Tụ điện này được sử dụng song song với việc phát điện trở R _E . Tín hiệu AC khuếch đại được thông qua này. Nếu điều này không xuất hiện, tín hiệu đó sẽ đi qua R _E tạo ra sụt áp trên R _E sẽ phản hồi tín hiệu đầu vào làm giảm điện áp đầu ra.

Điện trở tải R _L

Điện trở R _L kết nối ở đầu ra được gọi làLoad resistor. Khi một số giai đoạn được sử dụng, thì R _L đại diện cho điện trở đầu vào của giai đoạn tiếp theo.

Các dòng mạch khác nhau

Chúng ta hãy đi qua các dòng mạch khác nhau trong mạch khuếch đại hoàn chỉnh. Chúng đã được đề cập trong hình trên.

Cơ sở hiện tại

Khi không có tín hiệu nào được áp dụng trong mạch cơ sở, dòng điện cơ sở một chiều I _B chạy do mạch phân cực. Khi tín hiệu AC được áp dụng, dòng điện cơ sở AC i _b cũng chạy theo. Do đó, với ứng dụng của tín hiệu, tổng dòng điện cơ bản i _B được cho bởi

$$ i_B = I_B + i_b $$

Dòng thu

Khi không có tín hiệu nào được áp dụng, dòng điện cực góp I _C chạy qua do mạch phân cực. Khi tín hiệu AC được áp dụng, AC sưu tập hiện tại i _c cũng chảy. Do đó, tổng dòng thu i _C được cho bởi

$$ i_C = I_C + i_c $$

Ở đâu

$ I_C = \ beta I_B $ = dòng thu tín hiệu zero

$ i_c = \ beta i_b $ = collecor hiện tại do tín hiệu