Mga amplifier ng DC - layunin, uri, circuit at prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang mga amplifier ng DC, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay hindi nagpapalaki ng kasalukuyang per se, iyon ay, hindi sila bumubuo ng karagdagang kapangyarihan. Ang mga elektronikong device na ito ay ginagamit upang kontrolin ang mga electrical vibrations sa isang partikular na hanay ng frequency simula sa 0 Hz. Ngunit sa pagtingin sa hugis ng mga signal sa input at output ng DC amplifier, maaari itong malinaw na sabihin na mayroong isang amplified input signal sa output, ngunit ang mga mapagkukunan ng kapangyarihan para sa input at output signal ay indibidwal.

Ayon sa prinsipyo ng operasyon, ang mga DC amplifier ay inuri sa mga direktang amplifier at converter amplifier.

Kino-convert ng DC conversion amplifier ang DC sa AC, pagkatapos ay palakasin at itama. Ito ay tinatawag na gain with modulation at demodulation — MDM.

Ang mga direktang amplifier circuit ay hindi naglalaman ng mga reaktibong elemento, tulad ng mga inductor at capacitor, na ang impedance ay nakadepende sa frequency. Sa halip, mayroong direktang galvanic na koneksyon ng output (kolektor o anode) ng elemento ng amplifier ng isang yugto sa input (base o grid) ng susunod na yugto.Para sa kadahilanang ito, ang isang direktang gain amplifier ay maaaring pumasa (amplify) kahit na D.C.… Ang mga ganitong scheme ay sikat din sa acoustics.

Gayunpaman, kahit na ang direktang galvanic na koneksyon ay naglilipat nang napakatumpak sa pagitan ng pagbaba ng boltahe ng mga yugto at mabagal na pagbabago sa kasalukuyang, ang naturang solusyon ay nauugnay sa hindi matatag na operasyon ng amplifier, na may mga kahirapan sa pagtatatag ng operating mode ng elemento ng amplifier.

Kapag ang boltahe ng mga power supply ay bahagyang nagbabago, o ang mode ng pagpapatakbo ng mga elemento ng amplifier ay nagbabago, o ang kanilang mga parameter ay lumulutang nang kaunti, pagkatapos ay ang mga mabagal na pagbabago sa mga alon sa circuit ay agad na sinusunod, na sa pamamagitan ng galvanically konektado na mga circuit ay pumasok sa input signal at naaayon ay papangitin ang hugis ng signal sa output. Kadalasan ang mga huwad na pagbabago sa output na ito ay katulad ng laki sa mga pagbabago sa pagganap na dulot ng isang normal na signal ng input.

Ang pagbaluktot ng boltahe ng output ay maaaring sanhi ng iba't ibang mga kadahilanan. Una sa lahat, sa pamamagitan ng mga panloob na proseso sa mga elemento ng chain. Hindi matatag na boltahe ng mga suplay ng kuryente, hindi matatag na mga parameter ng passive at aktibong elemento ng circuit, lalo na sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbaba ng temperatura, atbp. Maaaring hindi sila nauugnay sa boltahe ng input.

Ang mga pagbabago sa output boltahe na dulot ng mga salik na ito ay tinatawag na amplifier null drift. Ang pinakamataas na pagbabago sa output boltahe sa kawalan ng input signal sa amplifier (kapag ang input ay sarado) sa loob ng isang panahon ay tinatawag na absolute drift.

Ang drift voltage na tinutukoy sa input ay katumbas ng ratio ng absolute drift sa gain ng ibinigay na amplifier.Tinutukoy ng boltahe na ito ang sensitivity ng amplifier dahil nililimitahan nito ang pinakamababang detectable input signal.

Para gumana nang maayos ang isang amplifier, ang drift voltage ay hindi dapat lumampas sa isang paunang natukoy na minimum na boltahe ng signal na palakasin na ilalapat sa input nito. Kung ang output drift ay nasa parehong pagkakasunud-sunod o lumampas sa input signal, ang distortion ay lalampas sa pinapayagang limitasyon para sa amplifier, at ang operating point nito ay aalisin sa sapat na operating range ng mga katangian ng amplifier («zero drift») .

Upang mabawasan ang zero deviation, ginagamit ang mga sumusunod na pamamaraan. Una, ang lahat ng boltahe at kasalukuyang pinagmumulan na nagpapakain sa mga yugto ng amplifier ay nagpapatatag. Pangalawa, gumagamit sila ng malalim na negatibong feedback. Pangatlo, ginagamit ang mga scheme ng kompensasyon ng temperatura drift sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga nonlinear na elemento na ang mga parameter ay nakadepende sa temperatura. Pang-apat, ginagamit ang mga balancing bridge circuit. Sa wakas, ang direktang kasalukuyang ay na-convert sa alternating kasalukuyang, pagkatapos kung saan ang alternating kasalukuyang ay amplified at rectified.

Kapag lumilikha ng isang DC amplifier circuit, napakahalaga na tumugma sa mga potensyal sa input ng amplifier, sa mga punto ng koneksyon ng mga yugto nito, pati na rin sa output ng load. Kinakailangan din upang matiyak ang katatagan ng mga yugto sa iba't ibang mga mode at maging sa mga kondisyon ng mga parameter ng lumulutang na circuit.

Ang mga DC amplifier ay single-ended at push-pull. Tinatanggap ng mga one-shot direct gain circuit ang direktang pagpapakain ng output signal mula sa isang elemento patungo sa input ng susunod.Ang boltahe ng kolektor ng una ay pinapakain sa input ng susunod na transistor kasama ang output signal mula sa unang elemento (transistor).

Narito ang mga potensyal ng kolektor ng una at ang base ng pangalawang transistor ay dapat na maitugma, kung saan ang boltahe ng kolektor ng unang transistor ay binabayaran ng isang risistor. Ang isang risistor ay idinagdag din sa emitter circuit ng pangalawang transistor upang i-offset ang base emitter boltahe. Ang mga potensyal sa mga kolektor ng mga transistor ng kasunod na mga yugto ay dapat ding mataas, na nakakamit din sa pamamagitan ng paggamit ng mga pagtutugma ng resistors.

Sa isang parallel balanced push stage, ang mga resistors ng collector circuits at ang internal resistances ng transistors ay bumubuo ng isang four-brand bridge, isa sa mga diagonal kung saan (sa pagitan ng collector-emitter circuits) ay binibigyan ng supply voltage, at ang iba pa (sa pagitan ng mga kolektor) ay konektado sa load . Ang signal na palakasin ay inilalapat sa mga base ng parehong transistor.

Sa pantay na mga resistors ng kolektor at perpektong magkaparehong mga transistors, ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga kolektor, sa kawalan ng isang input signal, ay zero. Kung ang input signal ay nonzero, ang mga collectors ay magkakaroon ng mga potensyal na hakbang na katumbas ng magnitude ngunit kabaligtaran ng sign. Ang pag-load sa pagitan ng mga kolektor ay lilitaw na alternating current sa anyo ng isang paulit-ulit na input signal, ngunit may mas malaking amplitude.

Ang ganitong mga yugto ay kadalasang ginagamit bilang pangunahing mga yugto ng multistage amplifier o bilang mga yugto ng output upang makakuha ng balanseng boltahe at kasalukuyang. Ang bentahe ng mga solusyon na ito ay ang epekto ng temperatura sa magkabilang braso ay nagbabago ng kanilang mga katangian nang pantay at ang output boltahe ay hindi lumulutang.