16
1.1.2 Қуат күшейткіштері.
Қандай да болмасын күшейткіш қуат күшейткіші болып табылады.
Сондықтан да, қуат күшейткіші дегеніміз – жүктемеге нақты немесе
максималды мүмкін қуатты беретін қуатты күшейткіштер, кейде шығу
күшейткіштері деп те аталады. Бұл күшейткіштер үлкен ПӘК пен жиілік және
сызықтық емес бұрмалаулардың шектеулі белгілерінде жұмыс істеуі тиіс.
Сөйтіп, қуатты шығу каскадтары үлкен сигнал режимінде жұмыс
істейтіндіктен, олардың ең маңызды көрсеткіштері болып мыналар аталады:
жүктемеге берілетін қуат (немесе қуат бойынша күшейту коэффициенті),
ПӘК, сонымен қатар күшейтілетін сигналдың сызықтық емес бұрмалаулар
деңгейі. Күшейткіштің ПӘК-і мен сызықтық емес бұрмалауларының деңгейі
жұмыс нүктесінің бастапқы орнына өте қатты байланысты болады. Сызықты
қамтамасыз етілуі мүмкін, ал максималды мүмкін ПӘК В және С классы
режимінде болады.
Қуатты
күшейткіштерді
біртактылымен
қатар
екітактылы
орындалуында жобалап жасайды. Біртактылы каскадтар әдетте, А классы
режимінде жұмыс істейді, ал екітактылы В және С режимінде.
Біртактылы А режиміндегі қуат күшейткіші
Каскадтың принципиальды электрлік схемасында транзистордың
коллекторы шығыс трансформатордың біріншілік орамасы арқылы бірден ток
көзіне қосылады. Сондықтан, кіріс сигнал жоқ болған жағдайда
статистикалық жүктемелік түзу тіптен тіке жүреді, себебі трансформатор
орамасының тұрақты токқа кедергісі тіптен аз, ал Е
к
- ның мәнін, I
оэ
≅ I
ок
тогы
жүргенде R
э
– резисторына түсетін кернеуден әлдеқайда үлкен қылып алады.
Әдетте, U
оэ
= I
оэ
R
э
≤ 0,1 Е
к
,
Сонымен, U
ок
= Е
к
− I
оэ
R
э
≈ Е
к
.
Кіріс сигналы берілген кезде, транзистордың коллектор тізбегіндегі
кедергісі, трансформатордың біріншілік орамасына келтірілген күшейткіштің
жүктемесінің кедергісімен анықталады.
Қуат күшейткішінің В классы режиміндегі екітактылы каскады.
Қуат күшейткіштерінің біртактылы каскадтарының біраз айтарлықтай
кемшіліктері бар, олар:
а) каскадтың кішкене пайдалы әсер коэффициенті;
ә) күшейткіш аспап пен шығыс трансформатордың магнит өткізгішін
магниттейтін, тұрақты токтар тудыратын салыстырмалы үлкен сызықтық емес
бұрмалаулары;
б) салыстырмалы үлкен жиіліктік бұрмалаулары.
Сондықтан, көбіне В классы режиміндегі қуатты, әрі экономды
екітактылы күшейткіш каскадтар қолданылады.
Орталық жүктеме жұмыс істейтін схеманың екі бірдей симметриялы
иығын құрайтын екі элементтен (транзистордан) тұратын каскадтарды
екітактылы деп атайды.
Трансформаторлық кірісі мен шығысы бар В класында жұмыс істейтін
екәтактылы қуат күшейткішінде қандай да болмасын уақыт моментінде екі
17
транзистордың тек қана біреуі ашық болады. Егер де, кіру жағында
генератордан сигнал берілмесе, онда екі транзистор Т
1
және Т
2
екеуіде
жабық, себебі олардың эмиттерлері – базалық өткелдерінде потенциалдар
айырымы
жоқ,
өйткені
эмиттерлерге бірден,
ал базаларға
Т
р1
трансформаторының екіншілік орамасының жартысы арқылы қоректену көзі
Е
к
- дан + U
к
кернеуі беріліп тұр.
Екітактылы трансформаторлы В классындағы күшейткіштердің
ерекшеліктері:
а) Токтар айырмасында тұрақты құрамалар жоқ болғандықтан шығыс
трансформатор салмағы жағынан жеңіл, аумағы жағынан кіші;
ә) Токтар айырмасында жұп гармоникалық жоқ, сондықтан жиіліктік
бұрмалау коэффициенті тек үшінші гармоникамен бағаланады;
б) Схема симметриялы болғандықтан әр түрлі фондар, әсіретпелер,
бөгеулер аз болады.
Ал кемшіліктеріне:
а) Трансформатор иықтарын өте қатаң симметриялау керек;
ә) Ортақ нүктеден шығу сымдары бар екі трансформатор қажеттігі.
1.1.3 Транзисторлар негізіндегі күшейткіш құрылғылар.
Күшейткіштер деп активті (күшейткіш) элементтердің көмегімен
электрлік қорек көзі есебінен электрлік сигналдарды (тербелістерді) күшейту
үшін арналған құрылғыларды айтады. Күшейткіш элементтері ретінде
схемаларда биполярлы және өрісті (МДЖ) транзисторлар қолданылады.
Күшейткіштердің жіктелуі:
а) күшейтілетін сигналдардың жиіліктер диапазоны бойынша бөлінеді:
ә) тұрақты токты күшейткіш (ТТК);
б) дыбысты жиіліктік күшейткіштер (күшейтілетін сигналдардың
жиілігі f <= 20 кГц);
в) жоғарғы жиіліктер күшейткіштері (ЖЖК), f = 20 кГц - 300 Мгц;
г) аса жоғары жиіліктік күшейткіштер (АЖЖК), f > 300 Мгц.
ғ) күшейтілетін сигналдар жиілігі спектрдің еніне байланысты
күшейткіштер төмендегідей болады: таржолақты және кең жолақты
күшейткіштер.
Таржолақты
күшейткіштерде
күшейтілетін
сигналдардың ∆f жиіліктер жолағының жиіліктер диапазонының f
0
орта
мәніне қатынасы бірден төмен, яғни ∆f / f
0
< 1, ал кеңжолақты
күшейткіштерде бұл қатынас бірден үлкен, яғни ∆f / f
0
>1.
д) Жүктемелердің түрлеріне байланысты: талғайтын және апериодты
күшейткіштер болып бөлінеді.
е) Орындайтын функциясына байланысты кернеуді U, ток I және
қуатты P күшейткіштер болып бөлінеді.
Күшейтілетін сигналдардың түрлеріне сәйкес гармоникалық және
импульсті сигналдарды күшейткіштер болып бөлінеді. Бұл топқа
микрофондық, радио қабарлаушы, магнитафондық және басқа да
күшейткіштер жатады.
