Ang amplification ay isang proseso ng pagtaas ng lakas ng signal sa pamamagitan ng pagtaas ng amplitude ng isang naibigay na signal nang hindi binabago ang mga katangian nito. Ang isang RC na kaisa na amplifier ay isang bahagi ng isang multistage amplifier kung saan ang magkakaibang mga yugto ng mga amplifier ay konektado gamit ang isang kumbinasyon ng isang risistor at isang kapasitor. Ang isang amplifier circuit ay isa sa pangunahing mga circuit sa electronics.
Ang isang amplifier na ganap na batay sa transistor ay karaniwang kilala bilang isang transistor amplifier. Ang input signal ay maaaring isang kasalukuyang signal, signal ng boltahe, o isang signal ng kuryente. Ang isang amplifier ay magpapalakas ng signal nang hindi binabago ang mga katangian nito at ang output ay isang binagong bersyon ng input signal. Ang mga application ng amplifier ay may malawak na saklaw. Pangunahing ginagamit ang mga ito sa mga instrumento ng audio at video, komunikasyon, tagakontrol, atbp.
Single Stage Common Emitter Amplifier:
Ang circuit diagram ng isang solong yugto ng karaniwang emitter transistor amplifier ay ipinapakita sa ibaba:
Ang solong yugto ng karaniwang emitter RC na isinama ang amplifier
Paliwanag sa Circuit
Ang isang solong yugto na karaniwang emitter RC na isinama ang amplifier ay isang simple at elementarya na amplifier circuit. Ang pangunahing layunin ng circuit na ito ay ang pre-amplification na upang makagawa ng mahinang signal upang maging mas malakas para sa karagdagang amplification. Kung maayos na dinisenyo, ang RC na kaisa na amplifier na ito ay maaaring magbigay ng mahusay na mga katangian ng signal.
Ang capacitor na Cin sa input ay gumaganap bilang isang filter na ginagamit upang harangan ang boltahe ng DC at payagan lamang ang boltahe ng AC sa transistor. Kung ang anumang panlabas na boltahe ng DC ay umabot sa base ng transistor, babaguhin nito ang mga kundisyon ng biasing at nakakaapekto sa pagganap ng amplifier.
Ang R1 at R2 resistors ay ginagamit para sa pagbibigay ng wastong biasing sa bipolar transistor. Ang R1 at R2 ay bumubuo ng isang biasing network na nagbibigay ng kinakailangang batayang boltahe upang himukin ang transistor na hindi aktibong rehiyon.
Ang rehiyon sa pagitan ng cut off at saturation na rehiyon ay kilala bilang aktibong rehiyon. Ang rehiyon kung saan ang pagpapatakbo ng bipolar transistor ay ganap na napapatay ay kilala bilang isang cut-off na rehiyon at ang rehiyon kung saan ang transistor ay ganap na nakabukas ay kilala bilang rehiyon ng saturation.
Ginagamit ang mga Resistors Rc at Re upang i-drop ang boltahe ng Vcc. Ang Resistor Rc ay isang resistor ng kolektor at si Re ay emitor na risistor. Ang pareho ay pinili sa paraang pareho na dapat bumagsak ng boltahe ng Vcc ng 50% sa itaas na circuit. Ang emitor capacitor Ce at emitter resistor ay muling gumagawa ng negatibong feedback para sa paggawa ng mas matatag na operasyon ng circuit.
Dalawang-Yugto Karaniwang Emitter Amplifier:
Ang circuit sa ibaba ay kumakatawan sa dalawang yugto na karaniwang emitter mode transistor amplifier kung saan ang risistor R ay ginagamit bilang isang pag-load at ang capacitor C ay ginagamit bilang isang elemento ng pagkabit sa pagitan ng dalawang yugto ng amplifier circuit.
Dalawang yugto ng karaniwang emitter RC na isinama ang amplifier
Paliwanag sa Circuit:
Kapag input AC. ang signal ay inilapat sa base ng transistor ng 1styugto ng RC na kaisa na amplifier, mula sa generator ng pag-andar, pagkatapos ay pinalaki ito sa kabuuan ng output ng ika-1 yugto. Ang amplified boltahe na ito ay inilalapat sa base ng susunod na yugto ng amplifier, sa pamamagitan ng pagkabit ng capacitor Cout kung saan ito ay karagdagang pinalakas at muling lumitaw sa output ng pangalawang yugto.
Sa gayon ang mga sunud-sunod na yugto ay nagpapalakas ng signal at ang pangkalahatang nakuha ay nakataas sa nais na antas. Ang mas mataas na pakinabang ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang bilang ng mga yugto ng amplifier nang magkakasunod.
Ang resistensya-capacitance (RC) na pagkabit sa mga amplifier ay pinaka-malawak na ginagamit upang ikonekta ang output ng unang yugto sa input (base) ng pangalawang yugto at iba pa. Ang uri ng pagkabit na ito ay pinaka-tanyag sapagkat ito ay mura at nagbibigay ng isang pare-pareho na pagpapalakas sa isang malawak na hanay ng mga frequency.
Transistor bilang Amplifiers
Habang nalalaman ang tungkol sa iba't ibang mga circuit para sa RC na isinama ang mga amplifier, mahalagang malaman tungkol sa mga pangunahing kaalaman sa transistors bilang amplifiers. Ang tatlong mga pagsasaayos ng bipolar transistors na karaniwang ginagamit ay karaniwang base transistor (CB), karaniwang emitter transistor (CE), at mga karaniwang collector transistors (CE). Maliban sa transistors, pagpapatakbo amplifiers Maaari ring gamitin para sa mga layunin ng paglaki.
- Karaniwang emitter Karaniwang ginagamit ang pagsasaayos sa aplikasyon ng audio amplifier dahil ang karaniwang-emitter ay may pakinabang na positibo at mas malaki rin kaysa sa pagkakaisa. Sa pagsasaayos na ito, ang emitter ay konektado sa lupa at may mataas na impedance sa pag-input. Ang impedance ng output ay magiging katamtaman. Karamihan sa mga uri ng mga application ng transistor amplifier na ito ay karaniwang ginagamit sa Komunikasyon sa RF at komunikasyon ng optical fiber (OFC).
- Ang karaniwang pag-configure ng base ay may pakinabang na mas mababa kaysa sa pagkakaisa. Sa pagsasaayos na ito, ang kolektor ay konektado sa lupa. Mayroon kaming mababang output impedance at mataas na impedance ng input sa karaniwang pag-configure ng base.
- Karaniwang kolektor ang pagsasaayos ay kilala rin bilang tagasunod ng emitter dahil ang input na inilapat sa karaniwang emitter ay lilitaw sa kabuuan ng output ng karaniwang kolektor. Sa pagsasaayos na ito, ang kolektor ay konektado sa lupa. Ito ay may mababang output impedance at mataas na impedance ng input. Mayroon itong pakinabang na halos katumbas ng pagkakaisa.
Pangunahing Mga Parameter ng isang Transistor Amplifier
Kailangan nating isaalang-alang ang mga sumusunod na pagtutukoy bago piliin ang amplifier. Ang isang mahusay na amplifier ay dapat magkaroon ng lahat ng mga sumusunod na pagtutukoy:
- Dapat itong magkaroon ng isang mataas na impedance sa pag-input
- Dapat itong magkaroon ng mataas na katatagan
- Dapat itong magkaroon ng mataas na linearity
- Dapat ay mayroong mataas na pakinabang at bandwidth
- Dapat ay mayroong mataas na kahusayan
Bandwidth:
Ang saklaw ng dalas na maaaring palakasin ng maayos ng isang amplifier circuit ay kilala bilang bandwidth ng partikular na amplifier. Ang curve sa ibaba ay kumakatawan sa tugon sa dalas ng solong-yugto na RC na isinama ang amplifier.
R C Couples Frequency Response
Ang curve na kumakatawan sa pagkakaiba-iba ng nakuha ng isang amplifier na may dalas ay tinatawag na curve ng frequency response. Ang bandwidth ay sinusukat sa pagitan ng mas mababang kalahating lakas at itaas na kalahating mga puntos ng kuryente. Ang P1 point ay mas mababang kalahating lakas at ang P2 ay nasa itaas na kalahating lakas ayon sa pagkakabanggit. Ang isang mahusay na audio amplifier ay dapat magkaroon ng isang bandwidth mula 20 Hz hanggang 20 kHz sapagkat iyon ang saklaw ng dalas na naririnig.
Makita:
Ang pagkakaroon ng isang amplifier ay tinukoy bilang ang ratio ng output power sa input power. Maaaring ipahayag ang pakinabang alinman sa decibel (dB) o sa mga numero. Kinakatawan ng nakuha kung gaano magagawa ng isang amplifier na palakasin ang isang senyas na ibinigay dito.
Ang equation sa ibaba ay kumakatawan sa isang makakuha ng bilang:
G = Pout / Pin
Kung saan ang Pout ay ang lakas ng output ng isang amplifier
Ang pin ay ang lakas ng pag-input ng isang amplifier
Ang equation sa ibaba ay kumakatawan sa isang makakuha sa decibel (DB):
Makakuha ng DB = 10log (Pout / Pin)
Ang pakinabang ay maaari ding ipahayag sa boltahe at kasalukuyang. Ang nakuha sa boltahe ay ang ratio ng output boltahe sa input boltahe at makakuha sa kasalukuyang ay ratio ng kasalukuyang output sa kasalukuyang input. Ang equation para makakuha ng boltahe at kasalukuyang ay ipinapakita sa ibaba
Makakuha ng boltahe = output boltahe / input boltahe
Makakuha ng kasalukuyang = kasalukuyang output / kasalukuyang pag-input
Mataas na Impedance ng Input:
Ang input impedance ay ang impedance na inaalok ng isang amplifier circuit kapag ito ay konektado sa pinagmulan ng boltahe. Ang amplifier ng transistor ay dapat magkaroon ng mataas na impedance ng pag-input upang maiwasang mai-load ang mapagkukunan ng pag-input ng boltahe. Kaya't iyon ang dahilan para sa pagkakaroon ng mataas na impedance sa amplifier.
Ingay:
Ang ingay ay tumutukoy sa hindi ginustong pagbabago-bago o mga frequency na naroroon sa isang senyas. Maaaring sanhi ito ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawa o higit pang mga signal na naroroon sa isang system, pagkabigo ng sangkap, mga bahid sa disenyo, panlabas na pagkagambala, o marahil ayon sa ilang mga bahagi na ginamit sa amplifier circuit.
Linya:
Ang isang amplifier ay sinasabing linear kung mayroong anumang linear na ugnayan sa pagitan ng input power at output power. Ang Linearity ay kumakatawan sa pagiging patag ng kita. Praktikal na hindi posible na makakuha ng 100% linearity habang gumagamit ang mga amplifier ng mga aktibong aparato tulad ng BJTs, JFETs, o MOSFETs, na may posibilidad na mawalan ng pakinabang sa mataas na frequency dahil sa panloob na capacitance ng parasito. Bilang karagdagan sa ito, ang input ng DC decoupling capacitors ay nagtakda ng isang mas mababang dalas ng cutoff.
Kahusayan:
Ang Kahusayan ng isang amplifier ay kumakatawan sa kung paano ang isang amplifier ay maaaring magamit nang mahusay ang supply ng kuryente. At sinusukat din kung gaano karaming lakas mula sa suplay ng kuryente ang masidhing na-convert sa output.
Ang kahusayan ay karaniwang ipinahayag sa porsyento at ang equation para sa kahusayan ay ibinibigay bilang (Pout / Ps) x 100. Kung saan ang Pout ay ang output output at ang Ps ay ang lakas na iginuhit mula sa power supply.
Ang isang Class A transistor amplifier ay may 25% na kahusayan at nagbibigay ng mahusay na pagpaparami ng signal ngunit ang kahusayan ay napakababa. Ang Class C amplifier ay may kahusayan hanggang sa 90%, ngunit ang signal reproduction ay masama. Ang Class AB ay nakatayo sa pagitan ng klase ng A at class C na mga amplifier kaya karaniwang ginagamit ito sa audio amplifier mga aplikasyon. Ang amplifier na ito ay may kahusayan ng hanggang sa 55%.
Slew Rate:
Ang rate ng pagpatay ng isang amplifier ay ang maximum na rate ng pagbabago ng output bawat oras ng yunit. Kinakatawan nito kung gaano kabilis ang output ng isang amplifier ay maaaring mabago bilang tugon sa pagbabago sa input.
Katatagan:
Ang katatagan ay ang kapasidad ng isang amplifier upang labanan ang mga oscillation. Karaniwan, ang mga problema sa katatagan ay nangyayari sa panahon ng mga operasyon ng mataas na dalas, malapit sa 20 kHz sa kaso ng mga audio amplifier. Ang mga oscillation ay maaaring may mataas o mababang amplitude.
Inaasahan kong ang pangunahing pang mahalagang paksa ng mga elektronikong proyekto ay natakpan ng sapat na impormasyon. Narito ang isang simpleng tanong para sa iyo- Para sa anong layunin ginagamit ang isang karaniwang pagsasaayos ng kolektor at bakit?
Ibigay ang iyong mga sagot sa seksyon ng komento sa ibaba.
