ROZDĚLENÍ ZESILOVAČŮ Hlavní hledisko : A) Zesilovače malého signálu B) Zesilovače velkého signálu Další hlediska : A) Podle kmitočtů zesilovaných signálů -nízkofrekvenční -vysokofrekvenční B) Podle rozsahu zpracovávaného kmitočtového pásma - úzkopásmové - širokopásmové
C) Podle způsobu zpracování signálů - Zesilující signál přímo - Zesilující signál na nosném průběhu D) Podle zapojení zesilovací součástky v zapojení - se společným emitorem, kolektorem, bází - jednočinné a dvojčinné E) Podle navázání na budící zdroj a vnější zátěž na zesilovače s vazbou - přímou - kapacitní - transformátorovou - autotransformátorovou
F) Podle počtu stupňů - jednostupňový - několikastupňový G) Podle nastavení pracovního bodu • třída A: střední poloha, zesiluje obě půlvlny; • třída B: dolní poloha, zesiluje jednu celou půlvlnu; • třída C: poddolní poloha, zesiluje jen část jedné půlvlny.
ZESILOVAČ NF zesilovače obvykle zpracovávají střídavá napětí v audiopásmu (20 Hz – 20 kHz). Taková zapojení se používají u rozhlasových přístrojů a v hifi technice.
vstup(mV)
výstup (V)
NAPĚŤOVÝ ZESILOVAČ - SE +Un R1
R2
RC
Proč vzniká fázový posun (180°) mezi bází a kolektorem ? Vzestup napětí na bázi způsobí pokles napětí na kolektoru. Klesne-li napětí na bázi, stoupne napětí na kolektoru.
SE – zapojení se společným emitorem znamená, že emitor je současně vstupní i výstupní elektrodou. Podobně SC, SB.
SCHÉMA NF NAPĚŤOVÉHO ZESILOVAČE Vstupní střídavé napětí zvyšuje a snižuje napětí děliče, a způsobuje kolísání proudu báze.
Kondenzátor propouští střídavý proud. Malá kapacita omezuje přenos nízkých kmitočtů.
U1 (mV)
RC
R1
Na bázi přivádíme nepatrné střídavé napětí a z kolektoru odvádíme zesílené střídavé napětí.
C1
C2 R2 Stejnosměrné ddělení zdroje vstupního signálu od obvodu báze.
U2 (V)
RE
Stejnosměrné proudy a napětí na vývodech tranzistoru budou konstantní = pracovní bod.
Střídavá vazba zátěže.
DVOJSTUPŇOVÝ NAPĚŤOVÝ ZESILOVAČ S KAPACITNÍ VAZBOU
RC1
R1
RC2
R3
T1
Cv1
T2 Cv3
Cv2
R2
R4
RE2
CE
CO POŽADUJEME OD KVALITNÍHO NAPĚŤOVÉHO ZESILOVAČE • VELKOU VSTUPNÍ CITLIVOST • VELKÝ VSTUPNÍ ODPOR • ČASOVOU STÁLOST NASTAVENÍ PRACOVNÍHO BODU • CO NEJMENŠÍ ZKRESLENÍ • MOŽNOST ZAVEDENÍ ÚČINNÝCH ZPĚTNÝCH VAZEB • VELKÝ ROZKMIT VÝSTUPNÍHO NAPĚTÍ • MALÝ VÝSTUPNÍ ODPOR • KONSTANTNÍ ZESÍLENÍ
KONCOVÉ VÝKONOVÉ ZESILOVAČE • KONCOVÉ STUPNĚ ZESILOVAČŮ PŘIZPŮSOBUJÍ VÝKONOVĚ ZESILOVAČ SPOTŘEBIČI • PRO PŘENOS MAXIMÁLNÍHO VÝKONU JE ŽÁDOUCÍ ABY ZESILOVAČ MĚL CO NEJMENŠÍ VÝSTUPNÍ ODPOR • NEJMENŠÍM VÝSTUPNÍM ODPOREM SE VYZNAČUJE EMITOROVÝ SLEDOVAČ A PROTO SE POUŽÍVÁ NEJČASTĚJI • PŘI VELKÝCH VÝKONECH JE NUTNÉ POUŽÍT ZESILOVAČE TŘÍDY B, PROTOŽE NÍZKÁ ÚČINNOST TŘÍDY A BY NEÚMĚRNĚ ZVYŠOVALA POŽADAVKY NA NAPÁJECÍ ZDROJ A CHLAZENÍ ZAŘÍZENÍ
EMITOROVÝ SLEDOVAČ • EMITOROVÝ SLEDOVAČ JE ZÁKLADNÍM TYPEM KONCOVÉHO STUPNĚ
Ucc
• VÝSTUP Z EMITORU ZACHOVÁVÁ FÁZI VSTUPU
U1
RE (Rz)
U2
• ZESILOVAČ MÁ VELKÝ VSTUPNÍ A MALÝ VÝSTUPNÍ ODPOR, MALÉ NAPĚŤOVÉ, ALE VELKÉ PROUDOVÉ A VÝKONOVÉ ZESÍLENÍ
VÝKONOVÝM TRANZISTOREM SMÍ TÉCI VELKÝ PROUD JEN V OKAMŽIKU PROCHÁZEJÍCÍHO SIGNÁLU. VELKÝM PROUDEM BY SE TRANZISTOR SILNĚ OHŘÍVAL, VYŽADOVAL BY NEÚMĚRNĚ VELKÝ CHLADIČ, ALE HLAVNĚ BY SPOTŘEBOVAL MNOHO ENERGIE. ŘEŠENÍ : POUŽIJEME DVA VÝKONOVÉ TRANZISTORY KTERÉ BUDOU PRACOVAT SOUČASNĚ V JEDNOM STUPNI OBA VE TŘÍDĚ „B“. KLADNÁ PŮLVLNA SE MŮŽE UPLATNIT POUZE U TRANZISTORU NPN, PŘITOM NA TRANZISTOR VODIVOSTI PNP NEMÁ ŽÁDNÝ VLIV. ZÁPORNÁ PŮLVLNA OTEVŘE PNP TRANZISTOR, ALE NEUPLATNÍ SE U NPN TRANZISTORU. DVOJICE TRANZISTORŮ SE NAZÝVÁ KOMPLEMENTÁRNÍ.
SHRNUTÍ - ZESILOVAČE • • • • • •
ZESILOVAČE STŘÍDAVÉHO PROUDU POTŘEBUJÍ ENERGII ZE ZDROJE PROUDU STEJNOSMĚRNÉHO. KONDENZÁTORY ODDĚLUJÍ STEJNOSMĚRNÁ A STŘÍDAVÁ NAPĚTÍ V ZAPOJENÍCH ZESILOVAČŮ (STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ). HODNOTY STEJNOSMĚRNÉHO NAPĚTÍ A PROUDU V ZAPOJENÍ, KTERÉ SE NASTAVÍ BEZ PŘÍTOMNOSTI STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ, URČUJÍ PRACOVNÍ BOD ZAPOJENÍ. EMITOROVÉ ZAPOJENÍ ZESILUJE STŘÍDAVÉ NAPĚTÍ, PŘEVRACÍ VŠAK POLARITU PŮLVLN, COŽ ODPOVÍDÁ FÁZOVÉMU POSUVU 180 STUPŇŮ. KOLEKTOROVÉ ZAPOJENÍ (EMITOROVÝ SLEDOVAČ) NEZESILUJE VSTUPNÍ STŘÍDAVÉ NAPĚTÍ, MOHOU BÝT VŠAK VYBUZENY ZNAČNÉ STŘÍDAVÉ PROUDY DVOJČINNÉ ZAPOJENÍ SESTÁVÁ ZE DVOU SYMETRICKY UMÍSTĚNÝCH EMITOROVÝCH ZESILOVAČŮ. ČASTO SE POUŽÍVÁ U KONCOVÝCH STUPŇŮ AUDIOZAŘÍZENÍ.
