itciskra.ru
Отечественные транзисторы долгое время были широко распространены и успешно применялись в различных устройствах. Они отличались надежностью и долговечностью, что делало их предпочтительными для многих разработчиков. Схемы усилителей низкой частоты на отечественных транзисторах позволяли достичь высокого качества звука и стабильной работы устройств.
В данной статье рассмотрены различные схемы усилителей низкой частоты на отечественных транзисторах. Будут рассмотрены как классические схемы, так и более современные разработки. Каждая схема будет подробно описана, а также будут даны рекомендации по выбору компонентов и сборке устройства.
Основное внимание будет уделено схемам усилителей низкой частоты на транзисторах с полевым эффектом (ПЭ). Будут рассмотрены их преимущества и недостатки, а также указаны особенности их применения. Также будет дано описание нескольких популярных моделей отечественных транзисторов, которые успешно применяются в схемах усилителей низкой частоты.
Распространенные схемы усилителей
В данной статье мы рассмотрим несколько распространенных схем усилителей низкой частоты на отечественных транзисторах.
1. Схема с общим эмиттером. Данная схема является одной из наиболее распространенных среди усилителей низкой частоты. В этой схеме транзистор работает в режиме усиления сигнала, поданного на базу, и выводит усиленный сигнал через коллектор на нагрузку. Несмотря на некоторые недостатки, такие как высокий уровень нежелательных искажений, схема с общим эмиттером широко применяется благодаря своим достоинствам, включая высокий коэффициент усиления и широкий диапазон рабочих частот.
2. Схема с общей базой. В отличие от схемы с общим эмиттером, в схеме с общей базой транзистор работает в режиме усиления сигнала, поданного на эмиттер, и выводит усиленный сигнал через коллектор. Эта схема обладает высоким коэффициентом усиления и широким диапазоном рабочих частот. Кроме того, она отличается относительно низким уровнем искажений. Однако схема с общей базой имеет некоторые недостатки, такие как низкое входное сопротивление и высокое выходное сопротивление.
3. Схема с общим коллектором. В этой схеме транзистор работает в режиме усиления сигнала, поданного на базу, и выводит усиленный сигнал через эмиттер. Схема с общим коллектором обладает высоким коэффициентом усиления и широким диапазоном рабочих частот. Кроме того, она характеризуется высоким входным сопротивлением и низким выходным сопротивлением. Однако некоторые из недостатков данной схемы включают низкое входное сопротивление и невысокий уровень усиления.
4. Схема с общей громкоговорящей системой. Данная схема является одной из вариаций схемы с общим эмиттером, применяемой в устройствах усилителя звука для громкоговорящих систем. В данной схеме громкоговоритель подключается непосредственно к коллектору транзистора. Эта схема обеспечивает высокий коэффициент усиления и низкий уровень искажений.
5. Схема с раздельным управлением. В этой схеме транзистор работает в режиме усиления сигнала, поданного на базу, и выводит усиленный сигнал через коллектор. Однако, в отличие от предыдущих схем, управляющий сигнал подается не напрямую на базу, а через отдельный управляющий транзистор. Такая схема обеспечивает некоторые преимущества, такие как уменьшение влияния входного сигнала на параметры транзистора и повышение устойчивости работы усилителя.
Это лишь некоторые из распространенных схем усилителей низкой частоты на отечественных транзисторах. Каждая из этих схем имеет свои достоинства и недостатки, и выбор конкретной схемы зависит от требуемых характеристик и целей усилителя.
Схема с общим эмиттером
В схеме с общим эмиттером транзистор развязан по входу и выходу с помощью соответствующих конденсаторов. Это позволяет добиться высокой степени усиления и сохранить плавность формы сигнала.
Входной конденсатор С1 позволяет пропустить только низкие частоты, блокируя постоянную составляющую сигнала. Выходной конденсатор С2, напротив, пропускает все частоты, но блокирует постоянную составляющую.
Для достижения оптимальных параметров работы схемы с общим эмиттером необходимо выбрать оптимальные значения резисторов R1, R2 и R3 и конденсаторов С1 и С2.
| Резисторы: | R1 — базовый резистор, R2 — коллекторный резистор, R3 — эмиттерный резистор |
| Конденсаторы: | C1 — входной конденсатор, C2 — выходной конденсатор |
В схеме с общим эмиттером ток, проходящий через транзистор, усиливается. Входной сигнал подается на базу транзистора через R1 и C1, усиливается и появляется на выходе через коллекторный резистор R2 и выходной конденсатор C2.
Схема с общим эмиттером на отечественных транзисторах является эффективным средством для усиления низкочастотных сигналов с малыми амплитудами и хорошей линейностью.
Схема с общим коллектором
Основными элементами схемы с общим коллектором являются транзистор и резисторы. Входной сигнал подается на базу транзистора через резистор R1. Выходной сигнал снимается с коллектора транзистора через резистор R2.
Сигнал с базы транзистора усиливается и инвертируется на выходе, что позволяет получить усиление напряжения и изменить фазу сигнала на 180 градусов.
Схема с общим коллектором обладает высоким коэффициентом усиления и низким входным сопротивлением, что позволяет ей эффективно усиливать низкочастотные сигналы.
Схема с общей базой
Основное назначение схемы с общей базой – усиление малых сигналов с большой амплитудой. Входной транзистор работает в активном режиме, что позволяет достичь усиления входного сигнала на выходе.
Преимущества схемы с общей базой включают высокий коэффициент усиления, устойчивость к колебаниям нагрузки и низкий уровень искажений. Однако недостатком данной схемы является низкая стабильность по температуре и току, а также затруднения с установкой рабочей точки на транзисторе.
Схема с частичной нагрузкой
Принцип работы схемы заключается в использовании двух каскадов усиления, которые работают с разными параметрами нагрузки. Первый каскад усиления, работающий по схеме с общим эмиттером, обеспечивает усиление входного сигнала. Второй каскад, работающий по схеме с общей базой, выполняет функцию дополнительного усиления и преобразования выходного сигнала.
Схема с частичной нагрузкой позволяет добиться высокого коэффициента усиления и малых искажений сигнала. Комбинация двух каскадов обеспечивает оптимальное сочетание их характеристик, что позволяет достичь высокой эффективности работы усилителя.
Преимуществом схемы с частичной нагрузкой является возможность настройки коэффициента усиления и балансировки выходного сигнала. Это позволяет усилителю работать в широком диапазоне частот и обеспечивает гибкость в настройке работы устройства под конкретные требования.
Однако, схема с частичной нагрузкой имеет свои недостатки. Она требует дополнительных элементов согласования, что приводит к увеличению сложности схемы и стоимости устройства. Также, данная схема может быть более чувствительной к внешним помехам и требовать более тщательной настройки и эксплуатации.
Схема с напряжением на базе
Схема с напряжением на базе состоит из следующих основных элементов:
- Транзистор, который выполняет функцию усилителя.
- Резистор, подключенный к базе транзистора и получающий входной сигнал.
- Резистор, подключенный к коллектору транзистора и формирующий выходной сигнал.
- Эмиттерный резистор, который замыкает эмиттерный обратный контур.
- Конденсатор, подключенный параллельно эмиттерному резистору для фильтрации постоянной составляющей сигнала.
В схеме с напряжением на базе, входной сигнал подается на базу транзистора через резистор. При большом входном сопротивлении резистора, уровень входного сигнала остается постоянным, и транзистор работает в режиме усиления.
Выходной сигнал формируется на резисторе, подключенном к коллектору транзистора. Значение выходного сигнала зависит от величины входного сигнала и коэффициента усиления транзистора.
Эмиттерный резистор выполняет функцию разделительного резистора, снижая влияние эмиттерно-базового перехода транзистора на уровень сигнала. Конденсатор, подключенный параллельно эмиттерному резистору, фильтрует постоянную составляющую сигнала, позволяя усилителю передавать только переменную часть.
Схему с напряжением на базе можно использовать в различных устройствах, таких как радиоприемники, усилители звука или сигнализации. Она предоставляет достаточно высокую точность усиления сигнала и является стандартной схемой для усилителей низкой частоты на отечественных транзисторах.
Схема с током через эмиттер
Основными элементами схемы с током через эмиттер являются транзисторы с p-n-p или n-p-n структурой, резисторы и емкости. Входной сигнал подается на базу транзистора через входной конденсатор, а выходной сигнал снимается с коллектора транзистора.
Схема с током через эмиттер имеет ряд преимуществ перед другими схемами усилителей низкой частоты. Она обладает достаточной стабильностью и линейностью, хорошей амплитудно-частотной характеристикой, а также большим коэффициентом усиления напряжения.
Для правильной работы схемы с током через эмиттер необходимо правильно подобрать значения резисторов и емкостей, а также обеспечить надежное питание транзисторов.
Схема с током через эмиттер широко применяется в различных устройствах, таких как радиоприемники, усилители звука и другие аудиоустройства. Ее простота в реализации и хорошие характеристики делают ее популярным выбором для различных приложений.