บน 01/04/2025 10,729

อธิบายวงจรแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ขั้นพื้นฐาน

หากคุณต้องการสร้างแอมพลิฟายเออร์ของคุณเองโดยใช้ชิ้นส่วนที่เรียบง่ายวงจรอสังหาริมทรัพย์ทั่วไปเป็นจุดเริ่มต้นที่ยอดเยี่ยมมันง่ายที่จะเข้าใจทำงานได้ดีกับสัญญาณตรรกะและเสียงและไม่ต้องการเครื่องมือที่ซับซ้อนหรือคณิตศาสตร์ขั้นสูงคุณจะได้เรียนรู้วิธีทำให้สัญญาณเล็ก ๆ แข็งแกร่งขึ้นวิธีการเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมและวิธีการทดสอบวงจรของคุณเมื่อสร้างขึ้นคู่มือนี้นำคุณผ่านขั้นตอนในวิธีที่ชัดเจนและเป็นมิตรเพื่อให้คุณสามารถติดตามได้โดยไม่ต้องหลงทางนอกจากนี้คุณยังจะเห็นวิธีการปรับปรุงการออกแบบพื้นฐานเพื่อให้แอมพลิฟายเออร์ของคุณมีเสถียรภาพและทรงพลังยิ่งขึ้นไม่ว่าคุณจะเพิ่งเริ่มต้นหรือพยายามพัฒนาทักษะของคุณนี่เป็นการแนะนำที่แข็งแกร่งสำหรับวงจรที่ใช้งานได้จริงและยืดหยุ่นด้วยการฝึกฝนเล็กน้อยคุณจะสร้างและปรับแต่งแอมป์ของคุณเองในเวลาไม่นาน

แคตตาล็อก

รูปที่ 1. วงจรทรานซิสเตอร์ Emitter

วงจรทรานซิสเตอร์

ที่ ตัวปล่อยสามัญ แอมพลิฟายเออร์เป็นหนึ่งในวงจรทรานซิสเตอร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดที่คุณจะเจอมันใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากเพราะมีให้ ผลประโยชน์ที่ดี และค่อนข้างง่ายที่จะรวบรวมข่าวดีก็คือ - คุณไม่จำเป็นต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญในการออกแบบด้วยขั้นตอนที่ชัดเจนเพียงไม่กี่ขั้นตอนและความเข้าใจเล็กน้อยคุณสามารถออกแบบวงจรที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพซึ่งใช้งานได้ดีสำหรับแอปพลิเคชันจำนวนมาก

สิ่งที่ทำให้การออกแบบเครื่องขยายเสียงนี้เข้าถึงได้ง่ายคือคณิตศาสตร์ตรงไปตรงมาคุณจะไม่ถูกครอบงำด้วยสูตรที่ซับซ้อนการคำนวณง่าย ๆ สองสามครั้งโดยใช้ กฎของโอห์ม และคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์พื้นฐานสามารถแนะนำคุณเกี่ยวกับค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่เหมาะสมเมื่อคุณได้รับการแขวนของกระบวนการแล้วการเลือกชิ้นส่วนจะง่ายขึ้นมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณสามารถเลือกค่าตัวต้านทานมาตรฐานได้บ่อยครั้งโดยไม่ต้องทิ้งวงจร

นอกจากนี้ยังมีความยืดหยุ่นมากมายกับเครื่องขยายเสียงประเภทนี้คุณสามารถเริ่มต้นด้วยเวอร์ชันที่ง่ายมาก - พื้นฐาน บัฟเฟอร์ตรรกะ หรือ ไดรเวอร์เอาท์พุท- ใช้เพียงทรานซิสเตอร์ตัวต้านทานที่อินพุตและหนึ่งที่นักสะสมแม้ในรูปแบบพื้นฐานนี้วงจรก็มีประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการแปลงสัญญาณจากสูงถึงต่ำหรือในทางกลับกันนี่เป็นเพราะวงจร กลับสัญญาณ: เมื่ออินพุตสูงขึ้นเอาต์พุตจะลดลงต่ำ

หากคุณต้องการก้าวไปอีกขั้นหนึ่งคุณสามารถเพิ่มชิ้นส่วนพิเศษได้สองสามชิ้นเหล่านี้รวมถึงตัวเก็บประจุเพื่อจัดการสัญญาณ AC และตัวต้านทานเพื่อช่วยตั้งค่าจุดปฏิบัติการที่ถูกต้องสำหรับทรานซิสเตอร์หนึ่ง ตัวเก็บประจุบายพาส สามารถเพิ่มเพื่อปรับปรุงอัตราขยายสำหรับสัญญาณ ACการเพิ่มเติมเหล่านี้ไม่ได้ทำให้วงจรมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่พวกเขาจะช่วยให้คุณควบคุมได้ดีขึ้นว่าแอมพลิฟายเออร์ทำงานได้ดีขึ้นด้วยการฝึกฝนและการปรับแต่งเพียงเล็กน้อยคุณจะสามารถออกแบบเวอร์ชันที่ใช้งานได้ดีสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ

วงจร emitter ทั่วไปทั่วไปสำหรับสัญญาณลอจิก

ประเภทนี้ วงจร emitter ทั่วไป อาจเป็นหนึ่งในไฟล์ วงจรทรานซิสเตอร์ที่ง่ายที่สุด คุณสามารถสร้างมักจะใช้เป็นเรื่องง่าย บัฟเฟอร์ตรรกะ หรือ สัญญาณ อินเวอร์เตอร์และเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีถ้าคุณเพิ่งเข้าสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์การตั้งค่าน้อยที่สุด - คุณต้องการเพียง ทรานซิสเตอร์, หนึ่ง ตัวต้านทาน เชื่อมต่อกับอินพุต (ฐานของทรานซิสเตอร์) และอีกอัน ตัวต้านทานเชื่อมต่อที่ตัวสะสม-แม้จะมีเพียงไม่กี่ส่วนเหล่านี้วงจรก็ทำสิ่งที่ค่อนข้างมีประโยชน์

ที่ ตัวต้านทานอินพุต ช่วยโดยการควบคุมปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้กระแสมากเกินไปจากการทำลายทรานซิสเตอร์หรือส่งผลกระทบต่อส่วนอื่น ๆ ของวงจรของคุณในขณะเดียวกัน ตัวต้านทานนักสะสม มีบทบาทที่แตกต่างเป็นที่ที่ แรงดันเอาต์พุตได้รับการพัฒนา-เมื่อทรานซิสเตอร์เปิดขึ้นกระแสไหลผ่านและแรงดันไฟฟ้าสะสมจะลดลง สัญญาณต่ำที่เอาต์พุต-

วิธีการทำงานของวงจรนั้นเรียบง่าย แต่ฉลาดเมื่อ สัญญาณอินพุตสูง- พูดถึงจากประตูตรรกะหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ - มันผลักกระแสเล็ก ๆ เข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์กระแสฐานขนาดเล็กนี้อนุญาต กระแสที่ใหญ่กว่าไปยังการไหล จากนักสะสมไปจนถึงตัวปล่อยเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ "เปิด"เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมจะลดลงใกล้กับศูนย์และคุณจะได้รับ เอาต์พุตต่ำ-กล่าวอีกนัยหนึ่งอินพุตที่สูงจะช่วยให้คุณได้ เอาต์พุตต่ำซึ่งเรียกว่า การผกผัน หรือ การพลิกกลับเฟส-นี่คือ คุณสมบัติที่สำคัญ ของแอมพลิฟายเออร์ตัวส่งสัญญาณทั่วไป

รูปที่ 2. แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ตัวจำลองทั่วไปพื้นฐานสำหรับการใช้ตรรกะ

วงจรชนิดนี้มีประโยชน์มากเมื่อคุณต้องการ ขับอุปกรณ์สัญญาณต่ำ หรือต้องการ ระดับเลื่อน ระหว่างส่วนต่าง ๆ ของระบบดิจิตอลตัวอย่างเช่นมันสามารถใช้เพื่อ ควบคุม LED หรือทำหน้าที่ง่ายๆ อินเทอร์เฟซระหว่างลอจิกไอซี-ของมัน สร้างอย่างรวดเร็ว- เข้าใจง่าย, และ ไม่ได้ใช้พื้นที่มากนัก หรือ พลัง-ดังนั้นหากคุณออกแบบวงจรระดับตรรกะและต้องการไฟล์ ขั้นตอนการสลับที่เชื่อถือได้การตั้งค่า emitter ทั่วไปนี้คือ ตัวเลือกที่ชาญฉลาดและเรียบง่าย-

คู่มือทีละขั้นตอนสำหรับการออกแบบเครื่องขยายเสียงพื้นฐานพื้นฐาน

การสร้างแอมพลิฟายเออร์ตรรกะของตัวส่งสัญญาณทั่วไปนั้นง่ายเมื่อคุณแบ่งมันออกเป็นขั้นตอนง่ายๆส่วนหนึ่งของคู่มือนี้ช่วยให้คุณเลือกส่วนที่เหมาะสมและหาค่าของพวกเขาเพื่อให้วงจรของคุณทำงานได้อย่างที่ควรจะเป็นแต่ละขั้นตอนมุ่งเน้นไปที่ส่วนหนึ่งของการตั้งค่าทำให้ง่ายต่อการติดตาม

•เลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสม

เริ่มต้นด้วยการเลือกทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสมกับโครงการของคุณลองคิดดูว่าวงจรของคุณจะใช้เป็นเท่าใดและความรวดเร็วของทรานซิสเตอร์จำเป็นต้องเปิดและปิดสำหรับวงจรลอจิกการสลับอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญดังนั้นทรานซิสเตอร์สลับมักจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวสะสมและตัวส่งสัญญาณนอกจากนี้ตรวจสอบอัตราขยายปัจจุบัน (แสดงเป็นβหรือ HFE)สิ่งนี้จะบอกคุณว่าจำเป็นต้องใช้กระแสฐานมากแค่ไหนในการควบคุมทรานซิสเตอร์กำไรที่สูงขึ้นหมายความว่าคุณจะต้องใช้กระแสพื้นฐานน้อยลง แต่ก็ปลอดภัยกว่าที่จะวางแผนเพื่อรับผลกำไรที่ต่ำกว่าในกรณี

•ค้นหาตัวต้านทานตัวสะสม

ตัวต้านทานนักสะสมตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตเมื่อมีการเปิดหรือปิดทรานซิสเตอร์ในการหาค่าของมันก่อนอื่นคุณต้องรู้ว่าความต้องการโหลดของคุณเป็นปัจจุบันมากแค่ไหนจากนั้นใช้กฎของ OHM (r = v / i) คุณสามารถคำนวณค่าตัวต้านทานได้ตัวอย่างเช่นหากคุณมีแหล่งจ่ายไฟ 5V และต้องการ 5mA ของกระแสไฟฟ้าคุณจะต้องมีตัวต้านทาน1KΩ (5V ÷ 0.005A)เป็นเรื่องปกติที่จะปัดเศษเป็นค่าตัวต้านทานมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด

•ค้นหาตัวต้านทานพื้นฐาน

ในการเปิดทรานซิสเตอร์อย่างเต็มที่มันต้องการกระแสเพียงพอที่ฐานหารกระแสสะสมด้วยกำไร (β) เพื่อค้นหากระแสฐานจากนั้นใช้ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตของคุณและแรงดันไฟฟ้าพื้นฐาน (โดยปกติประมาณ 0.6V สำหรับทรานซิสเตอร์ซิลิคอน) เพื่อค้นหาค่าตัวต้านทานตัวอย่างเช่นหากอินพุตของคุณคือ 5V และคุณต้องการ 0.25mA ที่ฐานตัวต้านทานควรเป็น (5V - 0.6V) ÷ 0.00025A = 17.6KΩคุณสามารถปัดเศษเป็นค่ามาตรฐานใกล้เคียงเช่น18KΩ

•ตรวจสอบทุกอย่างตรวจสอบอีกครั้ง

ก่อนที่จะเสร็จสิ้นให้ย้อนกลับไปตรวจสอบหมายเลขทั้งหมดของคุณตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์สามารถจัดการกระแสและแรงดันไฟฟ้าได้ตรวจสอบว่าแรงดันเอาต์พุตลดลงต่ำพอเมื่อเปิดและแหล่งข้อมูลอินพุตของคุณสามารถให้กระแสฐานที่จำเป็นนอกจากนี้ยืนยันว่าตัวต้านทานของคุณเป็นค่ามาตรฐานและสามารถจัดการพลังงานได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนมากเกินไปหากมีสิ่งใดที่ดูเหมือนจะปิดให้ปรับและคำนวณใหม่การตรวจสอบอย่างรวดเร็วตอนนี้สามารถประหยัดเวลาได้มากในภายหลัง

แอมพลิฟายเออร์ Emitter ทั่วไป AC-coupled อย่างง่าย

แอมพลิฟายเออร์ Emitter ทั่วไปรุ่นนี้รวมถึงก ตัวเก็บประจุซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการทำงานกับ สัญญาณ AC เช่นเสียงหรืออินพุตแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอื่น ๆตัวเก็บประจุถูกวางไว้ที่อินพุตไปที่ บล็อกแรงดันไฟฟ้า DC ใด ๆ ที่อาจมาจากขั้นตอนก่อนหน้านี้อนุญาตให้เฉพาะ ส่วนหนึ่งของสัญญาณ ผ่านการตั้งค่านี้ช่วยเมื่อคุณต้องการ ขยายสัญญาณที่แตกต่างกันไปตามกาลเวลาโดยไม่ส่งผลกระทบต่อไฟล์ DC Biasing ของทรานซิสเตอร์

อย่างไรก็ตามการออกแบบนี้ใช้เท่านั้น ตัวต้านทานเดียวที่จะอคติฐาน ของทรานซิสเตอร์ในขณะที่ทำให้สิ่งต่าง ๆ เรียบง่าย แต่ก็หมายถึงทรานซิสเตอร์ จุดปฏิบัติการ, หรือ อคติ DC ไม่มั่นคงมาก-นั่นเป็นเพราะการมีน้ำหนักขึ้นอยู่กับทรานซิสเตอร์เป็นอย่างมาก อัตราขยายปัจจุบัน (β) ซึ่งอาจแตกต่างกันมากจากทรานซิสเตอร์หนึ่งไปยังอีก - แม้ในประเภทเดียวกันเป็นผลให้แอมพลิฟายเออร์อาจไม่ทำงานในลักษณะเดียวกันหากไฟล์ ทรานซิสเตอร์ถูกแทนที่ หรือถ้า การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเนื่องจากทั้งคู่สามารถส่งผลกระทบต่อβ

ถึงกระนั้นวงจรนี้ก็มีประโยชน์เมื่อคุณไม่ต้องการความมั่นคงที่สมบูรณ์แบบและต้องการ แอมพลิฟายเออร์ AC ที่รวดเร็วและเรียบง่าย-ของมัน จุดเริ่มต้นที่ดี สำหรับการเรียนรู้วิธีการ การมีเพศสัมพันธ์ AC ทำงานและวิธีการที่ทรานซิสเตอร์ทำงานในเครื่องขยายเสียงเมื่อคุณเข้าใจพื้นฐานที่นี่คุณจะพร้อมที่จะสร้างได้ดีขึ้น เวอร์ชันที่เสถียรและยืดหยุ่นมากขึ้น โดยการเพิ่มตัวต้านทานเพิ่มเติมและส่วนประกอบอื่น ๆ ในภายหลัง

รูปที่ 3. แอมพลิฟายเออร์ตัวจำลองทั่วไป AC-coupled พร้อมตัวต้านทานฐานหนึ่งตัว

ขั้นตอนในการสร้างแอมพลิฟายเออร์ AC-coupled ขั้นพื้นฐาน

การรวมแอมพลิฟายเออร์ AC-coupled พื้นฐานเข้าด้วยกันเป็นกระบวนการที่ง่ายเมื่อคุณทำตามขั้นตอนที่ชัดเจนแอมพลิฟายเออร์ชนิดนี้มักจะใช้สำหรับสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเช่นเสียงขั้นตอนต่อไปนี้ช่วยให้คุณเลือกชิ้นส่วนที่เหมาะสมและตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงานได้ตามที่คาดไว้

•เลือกทรานซิสเตอร์

เริ่มต้นด้วยการเลือกทรานซิสเตอร์ที่ตรงกับความต้องการของวงจรของคุณลองคิดดูว่าแรงดันไฟฟ้าที่จะจัดการระหว่างนักสะสมและตัวส่งสัญญาณเท่าไหร่มันอาจต้องใช้พลังงานเท่าใดและช่วงความถี่ที่ควรทำงานสำหรับแอมพลิฟายเออร์อเนกประสงค์ทั่วไปทรานซิสเตอร์ NPN พื้นฐานเช่น 2N3904 มักจะทำงานได้ดี แต่คุณสามารถเลือกผู้อื่นได้ตามโครงการเฉพาะของคุณ

•เลือกตัวต้านทานตัวสะสม

ตัวต้านทานตัวสะสมช่วยตั้งค่าแรงดันเอาต์พุตจุดเริ่มต้นที่ดีคือการตั้งค่าตัวสะสมที่แรงดันไฟฟ้าประมาณครึ่งหนึ่งสิ่งนี้ช่วยให้ห้องสัญญาณของคุณแกว่งทั้งขึ้นและลงใช้กฎของโอห์ม (r = v / i) เพื่อค้นหาค่าเพียงแค่ตัดสินใจว่ากระแสที่คุณต้องการไหลผ่านตัวต้านทานและแบ่งแรงดันไฟฟ้าผ่านกระแสนั้นมากแค่ไหน

•เลือกตัวต้านทานพื้นฐาน

เพื่อให้ทรานซิสเตอร์ทำงานได้อย่างถูกต้องคุณจะต้องป้อนปริมาณกระแสที่เหมาะสมลงในฐานก่อนอื่นแบ่งกระแสสะสมโดยกำไรของทรานซิสเตอร์ (β) เพื่อค้นหากระแสฐานจากนั้นใช้แรงดันไฟฟ้าซัพพลายและความจริงที่ว่าฐานมักจะนั่งประมาณ 0.6V เหนือพื้นดินเพื่อค้นหาตัวต้านทานฐานกฎของโอห์มมีประโยชน์ที่นี่อีกครั้ง

•คำนวณตัวเก็บประจุข้อต่อ

ตัวเก็บประจุใช้ในการบล็อกสัญญาณ DC และส่งสัญญาณ ACในการเลือกขนาดที่เหมาะสมให้ดูที่ความถี่ต่ำสุดสัญญาณของคุณจะใช้และความต้านทานอินพุตหรือเอาต์พุตที่จะผ่านใช้สูตร XC = 1 / (2πFC) เพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาของตัวเก็บประจุจะตรงกับความต้านทานที่ความถี่นั้นสิ่งนี้ทำให้สัญญาณของคุณแข็งแกร่งโดยไม่ต้องตัดระดับต่ำสุด

•ทบทวนการคำนวณของคุณ

เมื่อคุณเลือกชิ้นส่วนทั้งหมดให้ใช้เวลาสักครู่เพื่อตรวจสอบทุกอย่างอีกครั้งดูค่าตัวต้านทานระดับปัจจุบันและตัวเลือกตัวเก็บประจุตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ทำงานในช่วงที่เหมาะสมและเส้นทางสัญญาณชัดเจนการปรับแต่งขนาดเล็กในขั้นตอนนี้สามารถทำให้แอมพลิฟายเออร์ของคุณทำงานได้ดีขึ้นมากเมื่อสร้างขึ้น

แอมพลิฟายเออร์ Emitter ทั่วไป AC-coupled ดีกว่า

เมื่อคุณต้องการไฟล์ น่าเชื่อถือมากขึ้น และ แอมพลิฟายเออร์ที่มีประสิทธิภาพดีกว่าวงจร Emitter ทั่วไปรุ่นนี้เป็นวิธีที่จะไปโดยการเพิ่มส่วนประกอบพิเศษสองสามส่วน - เช่นตัวต้านทานมากขึ้นและ ตัวเก็บประจุ- คุณทำวงจร มั่นคงมากขึ้น และ ปรับปรุงกำไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ สัญญาณ AC-ส่วนที่เพิ่มเหล่านี้ช่วยให้แอมพลิฟายเออร์อยู่ สม่ำเสมอแม้ว่าคุณสมบัติของทรานซิสเตอร์จะเปลี่ยนไปเล็กน้อยหรืออุณหภูมิเปลี่ยนไป

หนึ่งในการปรับปรุงที่สำคัญในการออกแบบนี้คือการใช้ไฟล์ ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า ทำด้วยตัวต้านทานสองตัวเพื่อ อคติฐาน-สิ่งนี้ทำให้ไฟล์ แรงดันไฟฟ้าฐานที่คาดเดาได้มากขึ้นซึ่งหมายความว่าทรานซิสเตอร์ยังคงอยู่ในพื้นที่ปฏิบัติการที่ถูกต้องมากขึ้นอย่างน่าเชื่อถือวงจรยังมีไฟล์ ตัวต้านทานตัวต้านทาน ที่ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งสัญญาณและช่วยด้วย ความมั่นคง-ตัวต้านทานนี้ทำให้ทรานซิสเตอร์ ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอัตราขยายปัจจุบันน้อยลง (β) ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญหากคุณตั้งเป้าหมายเพื่อประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน

ถึง เพิ่มกำไร AC, ตัวเก็บประจุถูกเพิ่มผ่านตัวต้านทานตัวต้านทาน-นี้ ทางผ่าน ตัวเก็บประจุ อนุญาตให้สัญญาณ AC "ข้าม" ตัวต้านทาน เพิ่มกำไรโดยรวม ของวงจรสำหรับสัญญาณเหล่านั้นในขณะที่ยังคงรักษาอคติ DC ให้มั่นคงผลที่ได้คือวงจรที่ไม่เพียง แต่ มากกว่า พึ่งพาได้ แต่ยังให้คุณ สัญญาณเอาต์พุตที่แข็งแรงขึ้นและสะอาดขึ้น-

เวอร์ชันนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณสร้างบางสิ่งบางอย่าง ถาวรมากขึ้น หรือเมื่อแอมพลิฟายเออร์ของคุณต้องการ เชื่อมต่อกับขั้นตอนอื่น ๆ โดยไม่สูญเสียคุณภาพสัญญาณ-อาจดูซับซ้อนกว่ารุ่นพื้นฐานเล็กน้อย แต่ ประโยชน์ที่นำมาซึ่งประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ ทำให้เป็นก้าวที่ยอดเยี่ยมเมื่อคุณพอใจกับการออกแบบที่ง่ายขึ้น

รูปที่ 4. แอมพลิฟายเออร์ตัวจำลองทั่วไปที่ได้รับการปรับปรุงด้วยส่วนประกอบมากขึ้น

ขั้นตอนในการสร้างแอมพลิฟายเออร์ AC-coupled ขั้นพื้นฐาน

แอมพลิฟายเออร์รุ่นนี้มีส่วนประกอบมากขึ้นซึ่งให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงความมั่นคงและ DCขั้นตอนต่อไปนี้ทำลายกระบวนการเลือกค่าและออกแบบวงจรของคุณอย่างชัดเจนและง่าย

•เลือกทรานซิสเตอร์

เลือกทรานซิสเตอร์ตามสิ่งที่วงจรของคุณต้องการในแง่ของแรงดันไฟฟ้ากระแสและประเภทสัญญาณทรานซิสเตอร์ NPN ที่มีวัตถุประสงค์ทั่วไปทำงานได้ดีในหลายกรณี แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถจัดการแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของคุณได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ

•คำนวณตัวต้านทานตัวสะสม

ตัดสินใจว่าวงจรของคุณต้องป้อนเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปมากแค่ไหนจากนั้นเลือกแรงดันไฟฟ้าสะสมที่มีแรงดันไฟฟ้าประมาณครึ่งหนึ่งซึ่งจะช่วยให้ห้องสัญญาณของคุณเลื่อนขึ้นและลงใช้กฎของโอห์ม (r = v / i) เพื่อหาค่าตัวต้านทานที่ถูกต้อง

•คำนวณตัวต้านทาน emitter

เพื่อความเสถียรที่ดีขึ้นตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ประมาณ 1V หรือประมาณ 10% ของแรงดันไฟฟ้าของคุณเนื่องจากกระแสไฟฟ้าของตัวปล่อยใกล้เคียงกับกระแสสะสมคุณสามารถคำนวณตัวต้านทานตัวต้านทานได้โดยการหารแรงดันไฟฟ้าของตัวส่งออกด้วยกระแส

•กำหนดปัจจุบันฐาน

ในการค้นหากระแสฐานหารกระแสสะสมโดยกำไรของทรานซิสเตอร์ (βหรือ HFE)หากอัตราขยายแตกต่างกันไปมันจะปลอดภัยกว่าที่จะใช้ช่วงล่างของช่วงเพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ยังคงเปิดอยู่อย่างถูกต้อง

•กำหนดแรงดันพื้นฐาน

แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานคือแรงดันไฟฟ้าอีสเตอร์บวกกับแรงดันไฟฟ้าทางแยกพื้นฐานสำหรับทรานซิสเตอร์ซิลิคอนนี่คือประมาณ 0.6Vดังนั้นหาก emitter อยู่ที่ 1V ฐานควรอยู่ที่ประมาณ 1.6V

•ตั้งค่าตัวต้านทานฐาน

ใช้ตัวต้านทานสองตัวในตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า (R1 และ R2) เพื่อรับแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องที่ฐานกฎที่ดีคือการทำให้กระแสไหลผ่านพวกเขาประมาณสิบเท่าของกระแสฐานสิ่งนี้จะช่วยให้แรงดันไฟฟ้าฐานมีเสถียรภาพเลือกค่าตัวต้านทานตามแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นและแรงดันไฟฟ้าของคุณ

•เพิ่มตัวเก็บประจุบายพาสตัวส่งสัญญาณ

เพื่อปรับปรุงอัตราขยาย AC ให้เพิ่มตัวเก็บประจุข้ามตัวต้านทานตัวต้านทานสิ่งนี้ช่วยให้สัญญาณ AC ข้ามตัวต้านทานเพิ่มอัตราขยายเลือกตัวเก็บประจุที่มีปฏิกิริยาเท่ากับตัวต้านทาน emitter ที่ความถี่ต่ำสุดของวงจรของคุณ

•เลือกตัวเก็บประจุอินพุต

ตัวเก็บประจุอินพุตควรมีปฏิกิริยาที่ตรงกับความต้านทานอินพุตที่ความถี่ต่ำสุดของสัญญาณของคุณสิ่งนี้ทำให้สัญญาณความถี่ต่ำไม่ถูกบล็อกคุณสามารถประเมินความต้านทานอินพุตเป็นอัตราขยายของทรานซิสเตอร์คูณค่าตัวต้านทานตัวต้านทาน

•เลือกตัวเก็บประจุเอาท์พุท

ตัวเก็บประจุนี้ส่งสัญญาณขยายไปยังขั้นตอนต่อไปในขณะที่ปิดกั้น DCเลือกค่าที่ตรงกับความต้านทานของโหลด (ส่วนถัดไปของวงจร) ที่ความถี่ต่ำสุดที่คุณทำงานด้วย

•ประเมินสมมติฐานของคุณอีกครั้ง

เมื่อการออกแบบของคุณเสร็จสมบูรณ์ให้ใช้เวลาสักครู่เพื่อย้อนกลับไปตรวจสอบทุกอย่างตรวจสอบให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ยังสามารถจัดการกับกระแสและแรงดันไฟฟ้าค่าตัวต้านทานของคุณสมเหตุสมผลและตัวเลือกตัวเก็บประจุทั้งหมดของคุณรองรับความถี่ที่เหมาะสมการตรวจสอบอย่างรวดเร็วช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาในภายหลัง

ทำความเข้าใจการตอบสนองความถี่และแบนด์วิดท์สัญญาณ

เมื่อคุณสร้างแอมพลิฟายเออร์ตัวจำลองทั่วไปมันจะช่วยให้รู้ว่ามันจัดการได้อย่างไร สัญญาณที่แตกต่างกัน ความถี่-สัญญาณบางอย่างผ่านได้อย่างง่ายดายในขณะที่คนอื่นอาจอ่อนแอขึ้นอยู่กับส่วนที่คุณใช้โดยเฉพาะ ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน-

ช่วงของความถี่แอมพลิฟายเออร์ของคุณสามารถจัดการได้ดีเรียกว่ามัน แบนด์วิดธ์-ที่ ต่ำมาก ความถี่ตัวเก็บประจุสามารถทำตัวเหมือนบล็อกได้เพราะพวกเขา ความต้านทาน (เรียกว่าปฏิกิริยา) ขึ้นไปที่ ความถี่สูงพวกเขาอนุญาตให้ส่งสัญญาณผ่านได้ง่ายขึ้นนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องเลือก ค่าตัวเก็บประจุ ขึ้นอยู่กับ ความถี่ต่ำสุด วงจรของคุณต้องทำงานด้วยตัวอย่างเช่นหากสัญญาณของคุณลงไปที่ 20 Hzตัวเก็บประจุของคุณควรมีขนาดใหญ่พอที่จะปล่อยให้ผ่านโดยไม่สูญเสียมากเกินไป

ตัวเก็บประจุข้ามตัวต้านทานตัวต้านทานซึ่งรู้จักกันในชื่อ ตัวเก็บประจุบายพาส- ยังสร้างความแตกต่างอย่างมากมันช่วยได้ เพิ่มกำไรของเครื่องขยายเสียงสำหรับสัญญาณ AC-หากตัวเก็บประจุนี้เล็กเกินไปวงจรของคุณอาจ สูญเสียกำไรที่ความถี่ต่ำ-แต่ด้วยค่าที่เหมาะสมมันจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการตั้งค่า DC ของคุณ

การทำความเข้าใจสิ่งนี้ช่วยให้คุณเลือกชิ้นส่วนที่ทำให้แอมพลิฟายเออร์ของคุณ ทำงานได้ดีขึ้น สำหรับสัญญาณที่คุณใช้ไม่ว่าจะเป็นสำหรับ เสียงเซ็นเซอร์หรือแหล่ง AC อื่น ๆ-เมื่อคุณได้รับการแขวนแล้วการปรับการออกแบบของคุณสำหรับช่วงความถี่ที่แตกต่างกันจะง่ายขึ้นมาก

วิธีการวัดและทดสอบวงจรเครื่องขยายเสียงของคุณ

หลังจากใส่วงจรแอมพลิฟายเออร์ของคุณเข้าด้วยกันมันเป็นความคิดที่ดี ตรวจสอบว่าทุกอย่าง เป็น ทำงานตามที่คาดไว้-คุณไม่ต้องการเครื่องมือที่ซับซ้อน - ง่าย มัลติมิเตอร์ มักจะเพียงพอที่จะเริ่มต้นและ ออสซิลโลสโคป มีประโยชน์หากคุณต้องการดูสัญญาณในรายละเอียดเพิ่มเติม

เริ่มต้นด้วยการใช้มัลติมิเตอร์เพื่อตรวจสอบไฟล์ แรงดันไฟฟ้า และยืนยันว่ามันมาถึงวงจรจากนั้นวัดแรงดันไฟฟ้าที่ นักสะสมฐาน และ ผู้ปล่อย ของทรานซิสเตอร์ในกรณีส่วนใหญ่ นักสะสมควรอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าในขณะที่ตัวส่งสัญญาณจะอยู่เหนือพื้นดินเล็กน้อยที่ ฐาน ควรจะเกี่ยวกับ 0.6 โวลต์สูงกว่าตัวส่งสัญญาณ หากคุณใช้ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนการอ่านเหล่านี้ช่วยให้คุณรู้ว่าไฟล์ ทรานซิสเตอร์มีอคติอย่างถูกต้อง และพร้อมที่จะขยาย

หากคุณมีไฟล์ เครื่องกำเนิดสัญญาณ และ ออสซิลโลสโคปคุณสามารถทดสอบว่าเครื่องขยายเสียงจัดการกับสัญญาณ AC ขนาดเล็กได้อย่างไรเชื่อมต่อ คลื่นไซน์ความถี่ต่ำ ไปยังอินพุตและตรวจสอบเอาต์พุตในขอบเขตคุณควรเห็น สัญญาณอินพุตรุ่นใหญ่ขึ้นพลิกคว่ำลง-หากผลลัพธ์มีลักษณะ อ่อนแอหรือบิดเบี้ยวเกินไปตรวจสอบค่าตัวต้านทานหรือตัวเก็บประจุของคุณอีกครั้ง

แม้จะไม่มีขอบเขตคุณสามารถลองใช้ไฟล์ สัญญาณเสียง- เหมือนจากโทรศัพท์หรือเครื่องเล่นเพลง - และเชื่อมต่อไฟล์ ลำโพงขนาดเล็ก ไปยังเอาต์พุตผ่านไฟล์ ตัวเก็บประจุ-หากคุณได้ยินเสียงมันหมายถึงแอมพลิฟายเออร์กำลังทำงานอยู่

การทดสอบ ช่วยให้แน่ใจว่าวงจรของคุณกำลังทำสิ่งที่ควรจะเป็นและมันยังให้คุณ รู้สึกดีขึ้นสำหรับการทำงานของมัน-เป็นขั้นตอนที่ง่าย แต่มีประโยชน์ที่ทำให้โครงการของคุณ เชื่อถือได้มากขึ้น

ความช่วยเหลือเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกทรานซิสเตอร์

ในขณะที่คุณใช้เวลาทำงานกับ วงจรทรานซิสเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งทั่วไป แอมพลิฟายเออร์, เลือก ทรานซิสเตอร์ขวา กลายเป็นเรื่องง่ายและเป็นธรรมชาติมากขึ้นในตอนแรกมันอาจรู้สึกว่ามีตัวเลือกมากเกินไป แต่เมื่อเวลาผ่านไปคุณจะได้รับความรู้สึกที่ดีขึ้นว่าอะไรดีที่สุดสำหรับวงจรประเภทต่างๆคุณจะเริ่มจดจำรูปแบบ - เช่นทรานซิสเตอร์ที่ดีสำหรับ แอมพลิฟายเออร์อเนกประสงค์ และอันไหนที่เหมาะสมกว่าสำหรับ การสลับ-

สำหรับ วงจรเครื่องขยายเสียงโดยปกติคุณจะต้องการทรานซิสเตอร์ที่เสนอไฟล์ กำไรที่ดีจัดการไฟล์ แรงดันไฟฟ้า สะดวกสบายและทำงานได้ดีที่ ความถี่ คุณกำลังทำงานด้วยคุณไม่จำเป็นต้องมีบางสิ่งบางอย่างระดับไฮเอนด์-หลายคน ทั่วไปทรานซิสเตอร์ราคาไม่แพง ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบสำหรับ เครื่องขยายเสียงพื้นฐานหรือสัญญาณ-

ในทางกลับกันหากคุณกำลังสร้างวงจรที่ทรานซิสเตอร์ทำหน้าที่เหมือน สวิตช์เปิดปิด- เช่นการควบคุมไฟล์ LED, มอเตอร์หรือรีเลย์- ดีกว่าที่จะเลือกไฟล์ เปลี่ยนทรานซิสเตอร์-สิ่งเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อ เปิดและปิดอย่างรวดเร็ว และจัดการ การเปลี่ยนแปลงที่คมชัดในปัจจุบัน ไม่มีความล่าช้าแม้ว่าทรานซิสเตอร์จะมี คะแนนความเร็วสูง หรือ เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว (เช่น FT สูง) มันไม่ได้หมายความว่ามันจะทำงานได้ดีในวงจรสลับ เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ ทำเพื่อจัดการ การเปลี่ยนผ่านอย่างรวดเร็วและโหลดอย่างกะทันหัน มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ดังนั้นตามกฎทั่วไปลอง จับคู่ทรานซิสเตอร์กับงาน มันต้องทำด้วยการฝึกฝนคุณจะพบบางอย่าง ตัวเลือกไปสู่ ที่ทำงานในวงจรส่วนใหญ่ของคุณไม่ว่าจะเป็นสำหรับ ขยายสัญญาณ หรือทำหน้าที่เป็น สวิตช์ดิจิตอล, ใช้ไฟล์ ประเภทของทรานซิสเตอร์ที่ถูกต้อง จะช่วยให้วงจรของคุณทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้นและดำเนินการตามที่คุณคาดหวัง

บทสรุป

ตอนนี้คุณได้สำรวจว่าแอมพลิฟายเออร์ตัวจำลองทั่วไปทำงานอย่างไรและวิธีการสร้างทีละขั้นตอนคุณควรรู้สึกมั่นใจมากขึ้นในการรวมวงจรของคุณเองเข้าด้วยกันไม่ว่าคุณจะทำงานกับสัญญาณลอจิกแบบง่าย ๆ หรือขยายอินพุต AC เช่นเสียงวงจรประเภทนี้เป็นตัวเลือกที่มั่นคงเพียงจำไว้ว่าให้ใช้เวลากับการคำนวณและตรวจสอบค่าส่วนประกอบของคุณอีกครั้งด้วยการฝึกฝนเล็กน้อยคุณจะพบว่าการสร้างแอมพลิฟายเออร์ที่ทำงานได้ดีสำหรับโครงการใดก็ตามที่คุณกำลังทำอยู่