आरएफ सिग्नल एम्पलीफायर का विद्युत सर्किट। ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर: प्रकार, सर्किट, सरल और जटिल

उपकरणों के गुणों का अध्ययन करने के लिए सबसे सरल ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर एक अच्छा उपकरण हो सकता है। योजनाएं और डिज़ाइन काफी सरल हैं, आप स्वतंत्र रूप से डिवाइस का निर्माण कर सकते हैं और इसके संचालन की जांच कर सकते हैं, सभी मापदंडों को माप सकते हैं। आधुनिक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर के लिए धन्यवाद, तीन तत्वों से शाब्दिक रूप से एक लघु उपकरण बनाना संभव है। माइक्रोफोन एम्पलीफायर. और साउंड रिकॉर्डिंग मापदंडों को बेहतर बनाने के लिए इसे पर्सनल कंप्यूटर से कनेक्ट करें। और बातचीत के दौरान वार्ताकार आपके भाषण को बेहतर और अधिक स्पष्ट रूप से सुनेंगे।

आवृत्ति विशेषताएँ

कम आवृत्ति (ऑडियो) आवृत्ति एम्पलीफायर लगभग सभी में उपलब्ध हैं घरेलू उपकरण- संगीत केंद्र, टीवी, रेडियो, रेडियो, और यहां तक ​​कि व्यक्तिगत कम्प्यूटर्स. लेकिन ट्रांजिस्टर, लैंप और माइक्रोक्रिस्किट पर उच्च आवृत्ति वाले एम्पलीफायर भी हैं। उनका अंतर यह है कि ULF आपको केवल ऑडियो फ्रीक्वेंसी के सिग्नल को बढ़ाने की अनुमति देता है, जिसे मानव कान द्वारा माना जाता है। ट्रांजिस्टर ऑडियो एम्पलीफायर आपको 20 हर्ट्ज से 20,000 हर्ट्ज की सीमा में आवृत्तियों के साथ संकेतों को पुन: उत्पन्न करने की अनुमति देते हैं।

इसलिए, यहां तक ​​कि सबसे सरल डिवाइस भी इस रेंज में सिग्नल को बढ़ाने में सक्षम है। और यह यथासंभव समान रूप से करता है। लाभ सीधे इनपुट सिग्नल की आवृत्ति पर निर्भर करता है। इन राशियों की निर्भरता का ग्राफ लगभग एक सीधी रेखा है। यदि, दूसरी ओर, सीमा के बाहर एक आवृत्ति के साथ एक संकेत एम्पलीफायर के इनपुट पर लागू होता है, तो काम की गुणवत्ता और डिवाइस की दक्षता जल्दी से कम हो जाएगी। ULF कैस्केड, एक नियम के रूप में, कम और मध्यम आवृत्ति रेंज में काम करने वाले ट्रांजिस्टर पर इकट्ठे होते हैं।

ऑडियो एम्पलीफायरों के संचालन की कक्षाएं

ऑपरेशन की अवधि के दौरान कैस्केड के माध्यम से वर्तमान प्रवाह की डिग्री के आधार पर सभी प्रवर्धक उपकरणों को कई वर्गों में विभाजित किया गया है:

1. कक्षा "ए" - प्रवर्धक चरण के संचालन की पूरी अवधि के दौरान निरंतर प्रवाह होता है।
2. कार्य वर्ग "बी" में आधी अवधि तक धारा प्रवाहित होती है।
3. वर्ग "एबी" इंगित करता है कि अवधि के 50-100% के बराबर समय के लिए प्रवर्धन चरण के माध्यम से प्रवाह होता है।
4. "सी" मोड में बिजलीपरिचालन समय के आधे से भी कम समय के लिए चलता है।
5. मोड "डी" यूएलएफ का उपयोग शौकिया रेडियो अभ्यास में हाल ही में किया गया है - 50 वर्षों से थोड़ा अधिक। ज्यादातर मामलों में, इन उपकरणों को डिजिटल तत्वों के आधार पर लागू किया जाता है और इसमें बहुत अधिक होता है उच्च दक्षता- 90% से अधिक।

कम आवृत्ति वाले एम्पलीफायरों के विभिन्न वर्गों में विकृति की उपस्थिति

एक वर्ग "ए" ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर का कार्य क्षेत्र छोटे गैर-रैखिक विकृतियों की विशेषता है। यदि आने वाला सिग्नल दालों को अधिक से अधिक उत्सर्जित करता है उच्च वोल्टेज, इससे ट्रांजिस्टर संतृप्त हो जाते हैं। आउटपुट सिग्नल में, उच्च हार्मोनिक्स (10 या 11 तक) प्रत्येक हार्मोनिक के पास दिखाई देने लगते हैं। इस वजह से, एक धात्विक ध्वनि दिखाई देती है, जो केवल ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों की विशेषता है।

एक अस्थिर बिजली आपूर्ति के साथ, आउटपुट सिग्नल को मुख्य आवृत्ति के निकट आयाम में मॉडल किया जाएगा। आवृत्ति प्रतिक्रिया के बाईं ओर ध्वनि कठोर हो जाएगी। लेकिन एम्पलीफायर का शक्ति स्थिरीकरण जितना बेहतर होता है, पूरे डिवाइस का डिज़ाइन उतना ही जटिल होता जाता है। कक्षा "ए" में संचालित यूएलएफ की दक्षता अपेक्षाकृत कम है - 20% से कम। इसका कारण यह है कि ट्रांजिस्टर लगातार चालू रहता है और इससे लगातार करंट प्रवाहित होता है।

(यद्यपि नगण्य) दक्षता बढ़ाने के लिए, आप पुश-पुल सर्किट का उपयोग कर सकते हैं। एक नुकसान यह है कि आउटपुट सिग्नल की आधी तरंगें असममित हो जाती हैं। यदि आप कक्षा "ए" से "एबी" में स्थानांतरित करते हैं, तो गैर-रैखिक विरूपण 3-4 गुना बढ़ जाएगा। लेकिन गुणांक उपयोगी क्रियाडिवाइस का पूरा सर्किट अभी भी बढ़ेगा। ULF वर्ग "AB" और "B" इनपुट पर सिग्नल स्तर में कमी के साथ विकृति में वृद्धि की विशेषता है। लेकिन अगर आप वॉल्यूम बढ़ाते हैं, तो भी कमियों से पूरी तरह छुटकारा पाने में मदद नहीं मिलेगी।

इंटरमीडिएट कक्षाओं में काम करते हैं

प्रत्येक वर्ग की कई किस्में होती हैं। उदाहरण के लिए, एम्पलीफायरों का एक वर्ग "ए +" है। इसमें, इनपुट (लो-वोल्टेज) पर ट्रांजिस्टर "ए" मोड में काम करते हैं। लेकिन उच्च वोल्टेज, आउटपुट चरणों में स्थापित, "बी" या "एबी" में काम करता है। ऐसे एम्पलीफायर वर्ग "ए" में काम करने वालों की तुलना में बहुत अधिक किफायती हैं। गैर-रैखिक विकृतियों की काफी कम संख्या - 0.003% से अधिक नहीं। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बेहतर परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं। इन तत्वों पर एम्पलीफायरों के संचालन के सिद्धांत पर नीचे चर्चा की जाएगी।

लेकिन अभी भी है एक बड़ी संख्या कीआउटपुट सिग्नल में उच्च हार्मोनिक्स, जो ध्वनि को धात्विक बनाता है। एम्पलीफायर सर्किट भी हैं जो "एए" वर्ग में काम करते हैं। उनमें, गैर-रैखिक विरूपण और भी कम है - 0.0005% तक। लेकिन ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों का मुख्य दोष अभी भी है - एक विशिष्ट धात्विक ध्वनि।

"वैकल्पिक" डिजाइन

यह नहीं कहा जा सकता है कि वे वैकल्पिक हैं, उच्च गुणवत्ता वाले ध्वनि प्रजनन के लिए एम्पलीफायरों के डिजाइन और संयोजन में शामिल कुछ विशेषज्ञ तेजी से ट्यूब डिजाइन पसंद कर रहे हैं। ट्यूब एम्पलीफायरों के निम्नलिखित फायदे हैं:

1. आउटपुट सिग्नल में गैर-रैखिक विरूपण का बहुत कम स्तर।
2. ट्रांजिस्टर डिजाइनों की तुलना में कम उच्च हार्मोनिक्स हैं।

लेकिन एक बड़ा माइनस है जो सभी फायदों को पछाड़ देता है - आपको निश्चित रूप से समन्वय के लिए एक उपकरण स्थापित करना चाहिए। तथ्य यह है कि ट्यूब कैस्केड का प्रतिरोध बहुत अधिक है - कई हजार ओम। लेकिन स्पीकर वाइंडिंग का प्रतिरोध 8 या 4 ओम है। इनका मिलान करने के लिए ट्रांसफार्मर लगाना होगा।

बेशक, यह एक बहुत बड़ी खामी नहीं है - ट्रांजिस्टर डिवाइस भी हैं जो आउटपुट स्टेज से मिलान करने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हैं और स्पीकर प्रणाली. कुछ विशेषज्ञों का तर्क है कि सबसे ज्यादा प्रभावी योजनाहाइब्रिड निकला - जिसमें सिंगल-एंडेड एम्पलीफायरों का उपयोग किया जाता है जो नकारात्मक द्वारा कवर नहीं किए जाते हैं प्रतिक्रिया. इसके अलावा, ये सभी कैस्केड यूएलएफ वर्ग "ए" मोड में काम करते हैं। दूसरे शब्दों में, एक ट्रांजिस्टरीकृत शक्ति प्रवर्धक का उपयोग पुनरावर्तक के रूप में किया जाता है।

इसके अलावा, ऐसे उपकरणों की दक्षता काफी अधिक है - लगभग 50%। लेकिन आपको केवल दक्षता और शक्ति संकेतकों पर ध्यान केंद्रित नहीं करना चाहिए - वे इसके बारे में बात नहीं करते हैं उच्च गुणवत्ताएक एम्पलीफायर द्वारा ध्वनि प्रजनन। अधिकता अधिक मूल्यरैखिक विशेषताएं और उनकी गुणवत्ता है। इसलिए, आपको सबसे पहले उन पर ध्यान देने की जरूरत है, न कि सत्ता की।

एक ट्रांजिस्टर पर एकल-समाप्त ULF की योजना

सामान्य उत्सर्जक सर्किट के अनुसार निर्मित सबसे सरल प्रवर्धक, कक्षा "ए" में संचालित होता है। सर्किट एक एन-पी-एन संरचना के साथ एक अर्धचालक तत्व का उपयोग करता है। संग्राहक परिपथ में एक प्रतिरोध R3 स्थापित किया जाता है, जो प्रवाहित धारा को सीमित करता है। कलेक्टर सर्किट पॉजिटिव पावर वायर से जुड़ा है, और एमिटर सर्किट नेगेटिव से जुड़ा है। सेमीकंडक्टर ट्रांजिस्टर का उपयोग करते समय पी-एन-पी संरचनासर्किट बिल्कुल वही होगा, केवल आपको ध्रुवीयता बदलने की जरूरत है।

कपलिंग कैपेसिटर C1 की मदद से, AC इनपुट सिग्नल को DC स्रोत से अलग करना संभव है। इस मामले में, संधारित्र प्रवाह में बाधा नहीं है प्रत्यावर्ती धाराबेस-एमिटर पथ के साथ। आंतरिक प्रतिरोधएमिटर-बेस जंक्शन, प्रतिरोधों R1 और R2 के साथ, सबसे सरल आपूर्ति वोल्टेज डिवाइडर है। आमतौर पर, रोकनेवाला R2 में 1-1.5 kOhm का प्रतिरोध होता है - ऐसे सर्किट के लिए सबसे विशिष्ट मान। इस मामले में, आपूर्ति वोल्टेज बिल्कुल आधे में बांटा गया है। और यदि आप सर्किट को 20 वोल्ट के वोल्टेज से बिजली देते हैं, तो आप देख सकते हैं कि वर्तमान लाभ h21 का मान 150 होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रांजिस्टर पर एचएफ एम्पलीफायरों को समान सर्किट के अनुसार बनाया जाता है, केवल वे काम करते हैं थोड़ा अलग।

इस मामले में, एमिटर वोल्टेज 9 वी है और "ई-बी" सर्किट सेक्शन में गिरावट 0.7 वी है (जो सिलिकॉन क्रिस्टल पर आधारित ट्रांजिस्टर के लिए विशिष्ट है)। यदि हम जर्मेनियम ट्रांजिस्टर पर आधारित एक एम्पलीफायर पर विचार करते हैं, तो इस मामले में "ईबी" खंड में वोल्टेज ड्रॉप 0.3 वी होगा। कलेक्टर सर्किट में करंट एमिटर में बहने वाले के बराबर होगा। आप उत्सर्जक वोल्टेज को प्रतिरोध R2 - 9V / 1 kOhm = 9 mA से विभाजित करके गणना कर सकते हैं। बेस करंट के मान की गणना करने के लिए, 9 mA को लाभ h21 - 9mA / 150 \u003d 60 μA से विभाजित करना आवश्यक है। यूएलएफ डिजाइन आमतौर पर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं। इसके कार्य का सिद्धांत क्षेत्र से भिन्न है।

प्रतिरोधी आर 1 पर, अब आप ड्रॉप वैल्यू की गणना कर सकते हैं - यह आधार और आपूर्ति वोल्टेज के बीच का अंतर है। इस मामले में, आधार वोल्टेज सूत्र द्वारा पाया जा सकता है - उत्सर्जक की विशेषताओं का योग और "ई-बी" संक्रमण। 20 वोल्ट स्रोत द्वारा संचालित होने पर: 20 - 9.7 \u003d 10.3। यहां से, आप प्रतिरोध मान R1 = 10.3V / 60 μA = 172 kOhm की गणना कर सकते हैं। सर्किट में कैपेसिटेंस सी 2 होता है, जो सर्किट के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक होता है जिसके माध्यम से एमिटर करंट का वैकल्पिक घटक गुजर सकता है।

यदि आप कैपेसिटर C2 स्थापित नहीं करते हैं, तो चर घटक बहुत सीमित होगा। इस वजह से, इस तरह के एक ट्रांजिस्टर ऑडियो एम्पलीफायर का करंट गेन h21 बहुत कम होगा। इस तथ्य पर ध्यान देना आवश्यक है कि उपरोक्त गणनाओं में आधार और संग्राहक धाराओं को समान माना गया था। इसके अलावा, बेस करंट को एमिटर से सर्किट में प्रवाहित होने के लिए लिया गया था। यह तभी होता है जब ट्रांजिस्टर के बेस के आउटपुट पर बायस वोल्टेज लगाया जाता है।

लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि बिल्कुल हमेशा, पूर्वाग्रह की उपस्थिति की परवाह किए बिना, कलेक्टर लीकेज करंट आवश्यक रूप से बेस सर्किट से बहता है। एक सामान्य एमिटर वाले सर्किट में, लीकेज करंट कम से कम 150 गुना बढ़ जाता है। लेकिन आमतौर पर जर्मेनियम ट्रांजिस्टर के आधार पर एम्पलीफायरों की गणना करते समय इस मूल्य को ध्यान में रखा जाता है। सिलिकॉन का उपयोग करने के मामले में, जिसमें "के-बी" सर्किट का वर्तमान बहुत छोटा है, यह मान केवल उपेक्षित है।

एमआईएस ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों

आरेख में दिखाए गए क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर प्रवर्धक के कई अनुरूप हैं। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर का उपयोग करना शामिल है। इसलिए, हम एक समान उदाहरण के रूप में एक सामान्य एमिटर सर्किट के अनुसार इकट्ठे ध्वनि एम्पलीफायर के डिजाइन पर विचार कर सकते हैं। फोटो एक सामान्य स्रोत के साथ सर्किट के अनुसार बनाए गए सर्किट को दिखाता है। आरसी कनेक्शन इनपुट और आउटपुट सर्किट पर इकट्ठे होते हैं ताकि डिवाइस "ए" एम्पलीफायर मोड में संचालित हो।

संकेत स्रोत से प्रत्यावर्ती धारा को कैपेसिटर C1 द्वारा डीसी आपूर्ति वोल्टेज से अलग किया जाता है। सुनिश्चित करें कि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर प्रवर्धक में एक गेट क्षमता होनी चाहिए जो कम होगी समान विशेषताएंस्रोत। प्रस्तुत आरेख में, गेट एक प्रतिरोधक R1 के माध्यम से एक सामान्य तार से जुड़ा है। इसका प्रतिरोध बहुत बड़ा है - 100-1000 kOhm के प्रतिरोधक आमतौर पर डिजाइनों में उपयोग किए जाते हैं। इतना बड़ा प्रतिरोध इसलिए चुना जाता है ताकि इनपुट पर सिग्नल शंट न हो।

यह प्रतिरोध लगभग विद्युत प्रवाह पारित नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप गेट की क्षमता (इनपुट पर सिग्नल की अनुपस्थिति में) जमीन के समान होती है। स्रोत पर, क्षमता जमीन की तुलना में अधिक है, केवल प्रतिरोध R2 के वोल्टेज में गिरावट के कारण। इससे स्पष्ट है कि गेट की क्षमता स्रोत की तुलना में कम है। और ठीक यही इसके लिए आवश्यक है सामान्य कामकाजट्रांजिस्टर। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस एम्पलीफायर सर्किट में C2 और R3 का वही उद्देश्य है जो ऊपर चर्चा की गई डिज़ाइन में है। और इनपुट सिग्नल को आउटपुट सिग्नल के सापेक्ष 180 डिग्री पर स्थानांतरित कर दिया जाता है।

आउटपुट ट्रांसफॉर्मर के साथ यूएलएफ

आप इस तरह के एम्पलीफायर को अपने हाथों से बना सकते हैं घरेलू इस्तेमाल. यह उस योजना के अनुसार किया जाता है जो कक्षा "ए" में काम करती है। डिजाइन ऊपर चर्चा के समान है - एक सामान्य उत्सर्जक के साथ। एक विशेषता - मिलान के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग करना आवश्यक है। यह ऐसे ट्रांजिस्टर ऑडियो एम्पलीफायर का नुकसान है।

ट्रांजिस्टर के कलेक्टर सर्किट को एक प्राथमिक वाइंडिंग के साथ लोड किया जाता है, जो द्वितीयक के माध्यम से वक्ताओं को प्रेषित आउटपुट सिग्नल विकसित करता है। प्रतिरोधों R1 और R3 पर एक वोल्टेज विभक्त इकट्ठा किया जाता है, जो आपको ट्रांजिस्टर के ऑपरेटिंग बिंदु का चयन करने की अनुमति देता है। इस सर्किट की मदद से बेस को एक बायस वोल्टेज सप्लाई किया जाता है। अन्य सभी घटकों का वही उद्देश्य है जो ऊपर चर्चा किए गए सर्किटों का है।

पुश-पुल ऑडियो एम्पलीफायर

यह कहना नहीं है कि यह एक साधारण ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर है, क्योंकि इसका संचालन पहले की चर्चा की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है। पुश-पुल यूएलएफ में, इनपुट सिग्नल चरण में भिन्न, दो अर्ध-तरंगों में विभाजित होता है। और इनमें से प्रत्येक अर्ध-तरंगों को ट्रांजिस्टर पर बने अपने स्वयं के कैस्केड द्वारा बढ़ाया जाता है। प्रत्येक अर्ध-तरंग को प्रवर्धित करने के बाद, दोनों संकेतों को संयोजित किया जाता है और वक्ताओं को भेजा जाता है। ऐसा जटिल परिवर्तनसिग्नल विरूपण का कारण बन सकता है, क्योंकि दो के गतिशील और आवृत्ति गुण, यहां तक ​​कि एक ही प्रकार के, ट्रांजिस्टर अलग-अलग होंगे।

नतीजतन, एम्पलीफायर के आउटपुट में ध्वनि की गुणवत्ता काफी कम हो जाती है। जब कक्षा "ए" में एक पुश-पुल एम्पलीफायर काम कर रहा होता है, तो उच्च गुणवत्ता वाले जटिल सिग्नल को पुन: पेश करना संभव नहीं होता है। इसका कारण यह है कि एम्पलीफायर की बाहों के माध्यम से बढ़ी हुई धारा लगातार प्रवाहित होती है, अर्ध-तरंगें विषम होती हैं, और चरण विकृतियां होती हैं। ध्वनि कम सुबोध हो जाती है, और गर्म होने पर, संकेत विरूपण और भी अधिक बढ़ जाता है, विशेष रूप से कम और अधिक पर कम आवृत्तिओह।

ट्रांसफार्मर रहित ULF

ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके बनाए गए ट्रांजिस्टर पर कम-आवृत्ति एम्पलीफायर, इस तथ्य के बावजूद कि डिजाइन में छोटे आयाम हो सकते हैं, अभी भी अपूर्ण हैं। ट्रांसफॉर्मर अभी भी भारी और भारी हैं, इसलिए उनसे छुटकारा पाना सबसे अच्छा है। पूरक पर आधारित योजना अर्धचालक तत्वसाथ विभिन्न प्रकार केचालकता। अधिकांश आधुनिक यूएलएफ ऐसी योजनाओं के अनुसार बिल्कुल निष्पादित होते हैं और कक्षा "बी" में काम करते हैं।

एमिटर फॉलोअर सर्किट (कॉमन कलेक्टर) के अनुसार डिजाइन कार्य में उपयोग किए जाने वाले दो शक्तिशाली ट्रांजिस्टर। इस मामले में, इनपुट वोल्टेज बिना नुकसान और प्रवर्धन के आउटपुट में प्रेषित होता है। यदि इनपुट पर कोई संकेत नहीं है, तो ट्रांजिस्टर चालू होने के कगार पर हैं, लेकिन अभी भी बंद हैं। जब एक हार्मोनिक सिग्नल इनपुट पर लागू होता है, तो पहला ट्रांजिस्टर सकारात्मक अर्ध-लहर के साथ खुलता है, और दूसरा इस समय कटऑफ मोड में होता है।

इसलिए, केवल सकारात्मक अर्ध-तरंगें भार से गुजर सकती हैं। लेकिन नकारात्मक दूसरे ट्रांजिस्टर को खोलते हैं और पहले वाले को पूरी तरह से ब्लॉक कर देते हैं। इस स्थिति में, भार में केवल ऋणात्मक अर्ध-तरंगें होती हैं। नतीजतन, शक्ति में प्रवर्धित संकेत डिवाइस के आउटपुट पर है। ऐसा ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर सर्किट काफी प्रभावी है और स्थिर संचालन, उच्च गुणवत्ता वाली ध्वनि प्रजनन प्रदान करने में सक्षम है।

एक ट्रांजिस्टर पर ULF सर्किट

उपरोक्त सभी सुविधाओं का अध्ययन करने के बाद, आप एक एम्पलीफायर को अपने हाथों से एक साधारण पर इकट्ठा कर सकते हैं तत्व आधार. ट्रांजिस्टर का उपयोग घरेलू स्तर पर KT315 या इसके किसी भी विदेशी एनालॉग के लिए किया जा सकता है - उदाहरण के लिए BC107। भार के रूप में, आपको हेडफ़ोन का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जिसका प्रतिरोध 2000-3000 ओम है। 1 MΩ रोकनेवाला और 10 µF decoupling संधारित्र के माध्यम से ट्रांजिस्टर के आधार पर एक पूर्वाग्रह वोल्टेज लागू किया जाना चाहिए। सर्किट को 4.5-9 वोल्ट के वोल्टेज वाले स्रोत से संचालित किया जा सकता है, वर्तमान - 0.3-0.5 ए।

यदि प्रतिरोध R1 जुड़ा नहीं है, तो बेस और कलेक्टर में कोई करंट नहीं होगा। लेकिन जब कनेक्ट किया जाता है, तो वोल्टेज 0.7 V के स्तर तक पहुंच जाता है और लगभग 4 μA के करंट को प्रवाहित होने देता है। इस स्थिति में, वर्तमान लाभ लगभग 250 होगा। यहां से, आप ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर की एक सरल गणना कर सकते हैं और कलेक्टर करंट का पता लगा सकते हैं - यह 1 mA निकला। इस ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर सर्किट को इकट्ठा करके, आप इसका परीक्षण कर सकते हैं। लोड - हेडफ़ोन को आउटपुट से कनेक्ट करें।

एम्पलीफायर के इनपुट को अपनी उंगली से स्पर्श करें - एक विशिष्ट शोर दिखाई देना चाहिए। यदि यह नहीं है, तो सबसे अधिक संभावना है कि डिजाइन गलत तरीके से इकट्ठा किया गया हो। सभी कनेक्शन और तत्व रेटिंग दोबारा जांचें। प्रदर्शन को स्पष्ट करने के लिए, ध्वनि स्रोत को ULF इनपुट से कनेक्ट करें - प्लेयर या फोन से आउटपुट। संगीत सुनें और ध्वनि की गुणवत्ता की सराहना करें।

उच्च आवृत्ति एम्पलीफायरों (UHF) का उपयोग रेडियो रिसीवर - रेडियो, टीवी, रेडियो ट्रांसमीटर की संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। प्राप्त एंटीना और रेडियो या टेलीविजन रिसीवर के इनपुट के बीच रखा गया, ये यूएचएफ सर्किट एंटीना (एंटीना एम्पलीफायर) से आने वाले सिग्नल को बढ़ाते हैं।

ऐसे एम्पलीफायरों का उपयोग आपको रेडियो स्टेशनों (ट्रांससीवर्स - ट्रांससीवर्स) के मामले में विश्वसनीय रेडियो रिसेप्शन की त्रिज्या बढ़ाने की अनुमति देता है, या तो ऑपरेटिंग रेंज को बढ़ाता है, या उसी रेंज को बनाए रखते हुए, रेडियो ट्रांसमीटर की विकिरण शक्ति को कम करता है।

चित्र 1 रेडियो उपकरणों की संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए अक्सर उपयोग की जाने वाली UHF योजनाओं के उदाहरण दिखाता है। उपयोग किए गए तत्वों के मूल्य विशिष्ट स्थितियों पर निर्भर करते हैं: रेडियो बैंड की आवृत्तियों (निचले और ऊपरी) पर, एंटीना पर, बाद के कैस्केड के मापदंडों पर, आपूर्ति वोल्टेज आदि पर।

चित्रा 1 (ए) दिखाता है ब्रॉडबैंड यूएचएफ सर्किट एक सामान्य उत्सर्जक के साथ योजना के अनुसार(ओई)। उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर के आधार पर, इस सर्किट को सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों तक सफलतापूर्वक लागू किया जा सकता है।

यह याद किया जाना चाहिए कि ट्रांजिस्टर के संदर्भ डेटा में सीमित आवृत्ति पैरामीटर दिए गए हैं। यह ज्ञात है कि एक जनरेटर के लिए एक ट्रांजिस्टर की आवृत्ति क्षमताओं का आकलन करते समय, यह ध्यान केंद्रित करने के लिए पर्याप्त है सीमा मूल्यपरिचालन आवृत्ति, जो पासपोर्ट में निर्दिष्ट सीमा आवृत्ति से कम से कम दो से तीन गुना कम होनी चाहिए। हालाँकि, OE योजना के अनुसार जुड़े RF एम्पलीफायर के लिए, सीमित पासपोर्ट आवृत्ति को पहले से ही कम से कम परिमाण या अधिक के क्रम से कम करने की आवश्यकता है।

चित्र एक। ट्रांजिस्टर पर सरल उच्च आवृत्ति एम्पलीफायरों (UHF) के सर्किट के उदाहरण।

चित्र 1 (ए) में सर्किट के लिए रेडियो तत्व:

• R1=51k(सिलिकॉन ट्रांजिस्टर के लिए), R2=470, R3=100, R4=30-100;
• C1=10-20, C2=10-50, C3=10-20, C4=500-Zn;

VHF आवृत्तियों के लिए संधारित्र मान दिए गए हैं। कैपेसिटर जैसे KLS, KM, KD, आदि।

ट्रांजिस्टर चरण, जैसा कि ज्ञात है, सामान्य उत्सर्जक (सीई) सर्किट के अनुसार जुड़ा हुआ है, अपेक्षाकृत उच्च लाभ प्रदान करता है, लेकिन उनकी आवृत्ति गुण अपेक्षाकृत कम होते हैं।

एक सामान्य आधार (CB) सर्किट में जुड़े ट्रांजिस्टर चरणों में OE ट्रांजिस्टर सर्किट की तुलना में कम लाभ होता है, लेकिन उनकी आवृत्ति गुण बेहतर होते हैं। यह आपको ओई सर्किट के समान ट्रांजिस्टर का उपयोग करने की अनुमति देता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर।

चित्रा 1 (बी) दिखाता है ब्रॉडबैंड हाई फ्रीक्वेंसी (UHF) एम्पलीफायर सर्किटएक ट्रांजिस्टर पर एक सामान्य आधार वाली योजना के अनुसार. कलेक्टर सर्किट (लोड) में, एलसी सर्किट चालू होता है। उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर के आधार पर, इस सर्किट को सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों तक सफलतापूर्वक लागू किया जा सकता है।

चित्र 1 (बी) में सर्किट के लिए रेडियो तत्व:

• R1=1k, R2=10k। R3=15k, R4=51 (आपूर्ति वोल्टेज ZV-5V के लिए)। R4 = 500-3 k (आपूर्ति वोल्टेज 6V-15V के लिए);
• C1=10-20, C2=10-20, C3=1n, C4=1n-3n;
• T1 - सिलिकॉन या जर्मेनियम RF ट्रांजिस्टर, उदाहरण के लिए। KT315। KT3102, KT368, KT325, GT311, आदि।

VHF आवृत्तियों के लिए संधारित्र और सर्किट मान दिए गए हैं। कैपेसिटर जैसे KLS, KM, KD, आदि।

कॉइल एल 1 में पीईवी 0.51 तार के 6-8 मोड़ होते हैं, एम 3 धागे के साथ पीतल के कोर 8 मिमी लंबे होते हैं, 1/3 घुमावों से टैप करते हैं।

चित्र 1 (सी) एक और ब्रॉडबैंड योजना दिखाता है एक ट्रांजिस्टर पर UHF, शामिल है एक सामान्य आधार वाली योजना के अनुसार. संग्राहक परिपथ में एक RF प्रेरक शामिल होता है। उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर के आधार पर, इस सर्किट को सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों तक सफलतापूर्वक लागू किया जा सकता है।

रेडियो तत्व:

• R1=1k, R2=33k, R3=20k, R4=2k (आपूर्ति वोल्टेज 6V के लिए);
• C1=1n, C2=1n, C3=10n, C4=10n-33n;
• T1 - सिलिकॉन या जर्मेनियम RF ट्रांजिस्टर, उदाहरण के लिए, KT315, KT3102, KT368, KT325, GT311, आदि।

MW, HF आवृत्तियों के लिए संधारित्र और सर्किट मान दिए गए हैं। उच्च आवृत्तियों के लिए, जैसे वीएचएफ बैंड, समाई मूल्यों को कम किया जाना चाहिए। इस स्थिति में, चोक D01 का उपयोग किया जा सकता है।

कैपेसिटर जैसे KLS, KM, KD, आदि।

Coils L1 - चोक, SV रेंज के लिए यह 600NN-8-K7x4x2 के छल्ले पर कॉइल हो सकता है, PEL 0.1 तार के 300 मोड़।

बड़ा लाभ मूल्यप्रयोग द्वारा प्राप्त किया जा सकता है बहु-ट्रांजिस्टर सर्किट. यह हो सकता है विभिन्न योजनाएँ, उदाहरण के लिए, धारावाहिक शक्ति के साथ विभिन्न संरचनाओं के ट्रांजिस्टर पर ओके-ओबी कैस्कोड एम्पलीफायर के आधार पर बनाया गया। ऐसी यूएचएफ योजना के विकल्पों में से एक चित्र 1 (डी) में दिखाया गया है।

इस UHF योजना में महत्वपूर्ण प्रवर्धन (दसियों और सैकड़ों बार भी) है, लेकिन कैस्कोड एम्पलीफायर उच्च आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण प्रवर्धन प्रदान नहीं कर सकते हैं। ऐसी योजनाएं, एक नियम के रूप में, LW और MW बैंड की आवृत्तियों पर उपयोग की जाती हैं। हालांकि, माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर और सावधान डिजाइन के उपयोग के साथ, ऐसे सर्किटों को दसियों मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों तक सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है।

रेडियो तत्व:

• R1=33k, R2=33k, R3=39k, R4=1k, R5=91, R6=2.2k;
• C1=10n, C2=100, C3=10n, C4=10n-33n। सी5=10एन;
• T1 - GT311, KT315, KT3102, KT368, KT325, आदि।
• T2 - GT313, KT361, KT3107, आदि।

कैपेसिटर और सर्किट वैल्यू MW फ्रीक्वेंसी के लिए हैं। उच्च आवृत्तियों के लिए, जैसे कि एचएफ बैंड, कैपेसिटेंस वैल्यू और लूप इंडक्शन (टर्न की संख्या) को तदनुसार कम किया जाना चाहिए।

कैपेसिटर जैसे KLS, KM, KD, आदि। कॉइल L1 - MW रेंज के लिए 7 मिमी फ्रेम पर PELSHO 0.1 तार के 150 मोड़ शामिल हैं, ट्रिमर M600NN-3-SS2.8x12.

अंजीर। 1 (डी) में सर्किट स्थापित करते समय, प्रतिरोधकों आर 1, आर 3 का चयन करना आवश्यक है ताकि ट्रांजिस्टर के उत्सर्जकों और कलेक्टरों के बीच वोल्टेज समान हो और 9 वी के सर्किट आपूर्ति वोल्टेज पर 3V की मात्रा हो।

ट्रांजिस्टरकृत UHF के उपयोग से रेडियो संकेतों को बढ़ाना संभव हो जाता है। एंटेना से आ रहा है, टेलीविजन रेंज में - मीटर और डेसीमीटर तरंगें. इस मामले में, सर्किट 1 (ए) के आधार पर निर्मित एंटीना एम्पलीफायर सर्किट का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

एंटीना एम्पलीफायर सर्किट उदाहरण आवृत्ति रेंज 150-210 मेगाहर्ट्ज के लिएचित्र 2 (ए) में दिखाया गया है।

चित्र 2.2। एमवी रेंज के एंटीना एम्पलीफायर की योजना।

रेडियो तत्व:

• R1=47k, R2=470, R3=110, R4=47k, R5=470, R6=110. R7=47k, R8=470, R9=110, R10=75;
• C1=15, C2=1n, C3=15, C4=22, C5=15, C6=22, C7=15, C8=22;
• T1, T2, TZ - 1T311(D, L), GT311D, GT341 या समान।

कैपेसिटर जैसे KM, KD, आदि। इस ऐन्टेना एम्पलीफायर की आवृत्ति बैंड को सर्किट बनाने वाली क्षमताओं में इसी वृद्धि से कम आवृत्ति क्षेत्र में विस्तारित किया जा सकता है।

एंटीना एम्पलीफायर विकल्प के लिए रेडियो तत्व 50-210 मेगाहर्ट्ज की सीमा के लिए:

• R1=47k, R2=470, R3=110, R4=47k, R5=470, R6=110. R7=47k, R8=470। आर9=110, आर10=75;
• C1=47, C2=1n, C3=47, C4=68, C5=47, C6=68, C7=47, C8=68;
• T1, T2, TZ - GT311A, GT341 या समान।

कैपेसिटर जैसे KM, KD, आदि। बारबार यह डिवाइससभी आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए। उच्च-आवृत्ति संरचनाओं की स्थापना के लिए आवश्यक: कनेक्टिंग कंडक्टर, परिरक्षण, आदि की न्यूनतम लंबाई।

टेलीविज़न सिग्नल (और उच्च आवृत्तियों) की श्रेणियों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया एंटीना एम्पलीफायर शक्तिशाली मेगावाट, एचएफ, वीएचएफ रेडियो स्टेशनों से संकेतों के साथ अधिभारित किया जा सकता है। इसीलिए चौड़ी पट्टीआवृत्तियाँ इष्टतम नहीं हो सकती हैं, tk। यह हस्तक्षेप कर सकता है सामान्य ऑपरेशनएम्पलीफायर। यह एम्पलीफायर की ऑपरेटिंग रेंज के निचले क्षेत्र में विशेष रूप से सच है।

कम ऐन्टेना एम्पलीफायर के सर्किट के लिए, यह महत्वपूर्ण हो सकता है, क्योंकि सीमा के निचले हिस्से में लाभ क्षय का ढलान अपेक्षाकृत कम है।

आप इस ऐन्टेना एम्पलीफायर के आयाम-आवृत्ति विशेषता (AFC) की स्थिरता को उपयोग करके बढ़ा सकते हैं तीसरा क्रम उच्च पास फ़िल्टर. ऐसा करने के लिए, इस एम्पलीफायर के इनपुट पर एक अतिरिक्त एलसी सर्किट का उपयोग किया जा सकता है।

ऐन्टेना एम्पलीफायर के लिए एक अतिरिक्त एलसी हाई-पास फिल्टर को जोड़ने का आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2 (बी)।

अतिरिक्त फ़िल्टर पैरामीटर (सांकेतिक):

• सी=5-10;
• एल - PEV-2 0.6 के 3-5 मोड़। घुमावदार व्यास 4 मिमी।

उपयुक्त का उपयोग करके आवृत्ति बैंड और आवृत्ति प्रतिक्रिया के आकार को समायोजित करने की सलाह दी जाती है मापन उपकरण(स्वीप जनरेटर, आदि)। आवृत्ति प्रतिक्रिया के आकार को कैपेसिटेंस सी, सी 1 के मूल्यों को बदलकर समायोजित किया जा सकता है, एल 1 और घुमावों की संख्या के बीच की पिच को बदलकर।

वर्णित सर्किट समाधान और आधुनिक उच्च आवृत्ति ट्रांजिस्टर (माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर - माइक्रोवेव ट्रांजिस्टर) का उपयोग करके, आप यूएचएफ रेंज के लिए एंटीना एम्पलीफायर बना सकते हैं। इस एम्पलीफायर का उपयोग यूएचएफ रेडियो रिसीवर दोनों के साथ किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, वीएचएफ रेडियो का हिस्सा स्टेशन, या एक टीवी के संयोजन के साथ।

चित्रा 3 दिखाता है UHF एंटीना एम्पलीफायर सर्किट.

चित्र 3। UHF एंटीना एम्पलीफायर सर्किट और कनेक्शन आरेख।

यूएचएफ रेंज एम्पलीफायर के मुख्य पैरामीटर:

• फ्रीक्वेंसी बैंड 470-790 मेगाहर्ट्ज,
• लाभ - 30 डीबी,
• नॉइज़ फिगर -3 dB,
• इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध - 75 ओम,
• खपत वर्तमान - 12 एमए।

इस सर्किट की विशेषताओं में से एक आउटपुट केबल के माध्यम से एंटीना एम्पलीफायर सर्किट को आपूर्ति वोल्टेज है, जिसके माध्यम से एंटीना एम्पलीफायर से रेडियो सिग्नल रिसीवर को आउटपुट सिग्नल की आपूर्ति की जाती है - एक वीएचएफ रेडियो रिसीवर, उदाहरण के लिए, एक वीएचएफ रेडियो रिसीवर या टीवी।

ऐन्टेना एम्पलीफायर में दो ट्रांजिस्टर चरण होते हैं जो एक सामान्य उत्सर्जक सर्किट के अनुसार जुड़े होते हैं। ऐन्टेना एम्पलीफायर के इनपुट पर, एक तीसरा क्रम उच्च-पास फ़िल्टर प्रदान किया जाता है, जो ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज को नीचे से सीमित करता है। यह एंटीना एम्पलीफायर की शोर प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाता है।

रेडियो तत्व:

• R1=150k, R2=1k, R3=75k, R4=680;
• C1=3.3, C10=10, C3=100, C4=6800, C5=100;
• T1, T2 - KT3101A-2, KT3115A-2, KT3132A-2।
• कैपेसिटर C1, C2 टाइप KD-1, बाकी - KM-5 या K10-17v।
• L1 - PEV-2 0.8 मिमी, 2.5 मोड़, घुमावदार व्यास 4 मिमी।
• L2 - RF चोक, 25 µH.

चित्रा 3 (बी) टीवी रिसीवर के एंटीना जैक (यूएचएफ बैंड चयनकर्ता के लिए) और रिमोट 12 वी बिजली की आपूर्ति के लिए एंटीना एम्पलीफायर के कनेक्शन आरेख को दिखाता है। इस मामले में, आरेख, शक्ति से देखा जा सकता है उपयोग किए गए समाक्षीय केबल के माध्यम से सर्किट को आपूर्ति की जाती है और एंटीना एम्पलीफायर से एक रिसीवर - एक वीएचएफ रेडियो या टीवी पर एक एम्पलीफाइड यूएचएफ रेडियो सिग्नल प्रसारित करने के लिए।

कनेक्शन रेडियो तत्व, चित्र 3 (बी):

• सी5=100;
• एल3 - आरएफ चोक, 100 यूएच।

स्थापना दो तरफा फाइबरग्लास SF-2 पर की गई थी टिका हुआ रास्ता, कंडक्टरों की लंबाई और संपर्क पैड का क्षेत्र न्यूनतम है, डिवाइस की पूरी तरह से ढाल प्रदान करना आवश्यक है।

ट्रांजिस्टर की संग्राहक धाराओं को स्थापित करने के लिए एक एम्पलीफायर की स्थापना कम हो जाती है और R1 और R3, T1 - 3.5 mA, T2 - 8 mA का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है; आवृत्ति प्रतिक्रिया के आकार को 3-10 pF के भीतर C2 का चयन करके और L1 के घुमावों के बीच पिच को बदलकर समायोजित किया जा सकता है।

साहित्य: रुडोमेदोव ई.ए., रुडोमेटोव वी.ई. - इलेक्ट्रॉनिक्स और जासूसी जुनून -3।

उच्च-आवृत्ति शक्ति एम्पलीफायरों को प्रवर्धन चरणों, एक फिल्टर और स्वचालन सर्किट वाली योजना के अनुसार बनाया गया है। एम्पलीफायरों को रेटेड आउटपुट और न्यूनतम इनपुट पावर, ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी रेंज, दक्षता, लोड परिवर्तन के प्रति संवेदनशीलता, अवांछित उतार-चढ़ाव का स्तर, स्थिरता और संचालन की विश्वसनीयता, वजन, आयाम और लागत की विशेषता है।

वर्तमान में 100 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर आउटपुट पावर के अधिकतम मूल्य कई दसियों किलोवाट हैं। अलग-अलग ट्रांजिस्टर (200 W से अधिक नहीं) द्वारा दी गई काफी कम शक्ति के साथ, ये मान विशेष सिग्नल जोड़ उपकरणों द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, जिनमें से पावर डिवाइडर और योजक सबसे आम हैं। इन उपकरणों की कई किस्में हैं। फेज शिफ्ट के परिमाण के अनुसार, उन्हें इन-फेज में विभाजित किया गया है (संकेत संकेतों की फेज शिफ्ट के साथ f=0), एंटीपेज़ (f = n), क्वाडरेचर (f = n/2), आदि; निष्पादन के प्रकार से - वितरित और केंद्रित तत्वों के साथ; भार के साथ संबंध की विधि के अनुसार - क्रमिक और समानांतर, आदि।

सिग्नल संयोजन उपकरणों के लिए मुख्य आवश्यकताओं में से एक व्यक्तिगत मॉड्यूल के कम से कम पारस्परिक प्रभाव को सुनिश्चित करना है, जिनमें से शक्तियों को अभिव्यक्त किया जाता है (तथाकथित मॉड्यूल डिकूप्लिंग)। आइए देखें कि ट्रांसफार्मर पर एक साधारण सामान्य-मोड योजक में यह आवश्यकता कैसे पूरी होती है। ट्रांसफार्मर पर ऐसे योजक की योजना टी -4- टी 6एक साथ एक डिवाइडर के साथ (ट्रांसफार्मर पर टी 1- टीके)और सारांशित कैस्केड (ट्रांजिस्टर पर वीटी1 तथा वीटी2) पूर्वाग्रह और बिजली सर्किट के बिना अंजीर में दिखाया गया है। 5.4। ट्रान्सफ़ॉर्मर टी -4- टी 6क्रमशः 1.1 और 1 / V2 के परिवर्तन अनुपात हैं (यहाँ r n लोड प्रतिरोध है, R B एक गिट्टी रोकनेवाला है, जिसका प्रतिरोध 2g n है)। सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, जब संग्राहकों पर वोल्टेज चरण में होते हैं और उनके आयाम बराबर होते हैं, तो गिट्टी रोकनेवाला में कोई करंट नहीं होता है। ट्रांसफार्मर टी 6श्रृंखला में जुड़े दो ट्रांसफार्मर वाइंडिंग की ओर जाता है टी -4तथा टी 5प्रतिरोध 2r n, ताकि प्रत्येक ट्रांजिस्टर के संग्राहक पर भार प्रतिरोध r n हो। अब कल्पना कीजिए कि ट्रांजिस्टर के संग्राहक वीटी2 इसके उत्सर्जक के साथ बंद हो गया। इस मामले में, ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग टी 5आरएफ सिग्नल के लिए बेहद कम प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, इसलिए प्रतिरोध 2r n, ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक घुमाव में कम हो जाता है टी 6,ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग के लिए पूरी तरह से संचालित टी4, एइसलिए, ट्रांजिस्टर के संग्राहक को वीटी1. लेकिन समानांतर में वीटी1 उसी समय, एक ही प्रतिरोध का एक गिट्टी रोकनेवाला जुड़ा हुआ है, अर्थात, ऑपरेटिंग मोड में बदलाव के बावजूद, दूसरे चरण में, पहले चरण की परिचालन स्थिति नहीं बदली है - यह अभी भी लोड प्रतिरोध r n पर काम करता है . लेकिन, चूंकि इसकी आधी शक्ति अब गिट्टी रोकनेवाला के पास जाती है, एक चरण की केवल आधी शक्ति लोड में रहती है, जो सामान्य परिचालन स्थितियों में बदलाव से पहले एम्पलीफायर द्वारा लोड को दी गई शक्ति से 4 गुना कम है। कैसे अधिककैस्केड का उपयोग आउटपुट पावर प्राप्त करने के लिए किया जाता है, एक या दूसरे कैस्केड में परिचालन स्थितियों में परिवर्तन लोड में कुल शक्ति को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, 32 ट्रांजिस्टर चरणों की शक्तियों के योग के परिणामस्वरूप प्राप्त 4.5 kW की आउटपुट पावर वाले एक एम्पलीफायर में, यदि एक चरण विफल हो जाता है, तो आउटपुट पावर केवल 4.3 kW तक कम हो जाती है। इस प्रकार, बहुत कम पारस्परिक प्रभावपावर समनेशन डिवाइस में कैस्केड, प्रत्येक ट्रांजिस्टर के एम्पलीफाइंग गुणों का अधिकतम उपयोग करने की अनुमति देता है, ताकि इसके संचालन की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके, और इसके परिणामस्वरूप, पूरे पावर एम्पलीफायर का परेशानी से मुक्त संचालन हो सके।

चावल। 5.4। ट्रांसफार्मर पर बिजली जोड़ने के साथ एम्पलीफायर सर्किट

एम्पलीफायर की प्रकृति और परिचालन स्थितियों के आधार पर समन डिवाइस का चयन किया जाता है, क्योंकि मुख्य समस्या को हल करते समय - सिग्नल जोड़ना - यह संभव है, एक विशेष प्रकार के योजक की कुछ विशेषताओं का उपयोग करके, एम्पलीफायर की अन्य विशेषताओं में सुधार करने के लिए, उदाहरण के लिए , कुछ प्रकार के अवांछित दोलनों को कमजोर करने या बेमेल लोड करने की संवेदनशीलता को कम करने के लिए।

मॉड्यूल के संतोषजनक decoupling, साथ ही अवांछित तीसरे क्रम के दोलनों का निम्न स्तर, परिवर्तन लोड करने के लिए कम संवेदनशीलता, और preamplifier पर अभिव्यक्त चरणों का एक कमजोर प्रभाव क्वाडरेचर पावर योजक का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। एक संतोषजनक डिकूपिंग के साथ एंटी-फेज एडर्स अवांछित दूसरे क्रम के दोलनों को दबा देते हैं। द्विघात और एंटीफेज जोड़ उपकरणों का प्रत्यावर्तन, उदाहरण के लिए, जब एंटीपेज़ में दो मॉड्यूल जोड़े जाते हैं, और इस तरह से संयुक्त मॉड्यूल के जोड़े चतुर्भुज होते हैं, तो काफी हद तक दोनों प्रकार के योग उपकरणों के लाभों को जोड़ती है। इन कारणों से, चतुर्भुज और एंटीपेज़ योजक और पावर डिवाइडर, उदाहरण के लिए, लंबी समाक्षीय या पट्टी लाइनों, ट्रांसफार्मर पर, 10 डब्ल्यू और अधिक की आउटपुट शक्ति वाले एम्पलीफायरों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

एम्पलीफायर का अगला पैरामीटर - न्यूनतम इनपुट शक्ति - अनुमेय शोर स्तर और संचालन की स्थिरता द्वारा निर्धारित किया जाता है और इस संबंध में, एम्पलीफायर के सर्किट, ऑपरेटिंग मोड और डिज़ाइन पर निर्भर करता है। एम्पलीफायर की संवेदनशीलता पर शोर के प्रभाव को निम्नानुसार समझाया गया है। यह ज्ञात है कि एम्पलीफायर के इनपुट में लाई गई शोर शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है Р w = = 4kTF w Df , जहां क - बोल्ट्जमैन स्थिरांक; टी- निरपेक्ष तापमान; एफएम - शोर कारक;

Af वह बैंडविड्थ है जिसमें

आर श। लेकिन दिए गए सिग्नल-टू-शोर अनुपात के लिए प्रति डब्ल्यू एम्पलीफायर इनपुट सिग्नल पावर के आउटपुट पर आर साथ से कम नहीं होना चाहिए आर डब्ल्यू प्रति डब्ल्यू . यह इस प्रकार है कि न्यूनतम अनुमेय मूल्यइनपुट सिग्नल, इस प्रकार एम्पलीफायर की संवेदनशीलता को चिह्नित करते हुए, P C tsh=4kTF y K w Df के रूप में परिभाषित किया गया है। माफ़ कर दिया प्रति डब्ल्यू और Af, F JI को छोड़कर, इस व्यंजक में शामिल सभी मात्राएँ ज्ञात हैं। प्रसिद्ध संबंधों का उपयोग करते हुए, यह दिखाना आसान है कि एक गैर-रैखिक एम्पलीफायर में, जो सामान्य स्थिति में एक शक्ति प्रवर्धक है, जिसमें पहले चरण में पर्याप्त रूप से बड़ी शक्ति प्राप्त होती है।

जहाँ F w1 - पहले चरण का शोर आंकड़ा; पर टी + 1 - एम्पलीफायर युक्त (एम + 1) -वें चरण में सिग्नल पावर लाभ के लिए शोर शक्ति लाभ का अनुपात पीझरना। कैस्केड के ऑपरेटिंग मोड के आधार पर, यह अनुपात सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

इस सूत्र में शामिल गुणांक तालिका में पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, 50 डब्ल्यू की शक्ति के साथ चार-चरण एम्पलीफायर के लिए एफ एम 1 = 6, वाई 2 \u003d 1.6, Yz \u003d 1.7, Y 4 \u003d 1.9 हमारे पास F है डब्ल्यू =31, कि K w = 120 dB, Df = 20 kHz और 4kT = 1.62 * 10-20 W / Hz देता है R W = 1 * 10 -14 W और P cmin = 10 MW, यानी निर्दिष्ट शर्तों के तहत, न्यूनतम स्वीकार्य मूल्य इनपुट सिग्नल की विशेषता 75 ओम के प्रतिरोध पर लगभग 1 V के वोल्टेज से होती है। ध्यान दें कि संवेदनशीलता की निर्दिष्ट परिभाषा मान्य है यदि एक संकेत एम्पलीफायर इनपुट पर कार्य करता है, जिसमें शोर शक्ति कम से कम परिमाण का एक क्रम है जो एम्पलीफायर के स्वयं के शोर की शक्ति से कम है जो इनपुट आरएच तक कम हो जाता है, क्योंकि अन्यथा एक स्वीकार्य संकेत -टू-शोर अनुपात Ksh प्राप्त नहीं होगा। यदि इनपुट पर शोर मूल्यों में यह अंतर नहीं देखा जाता है, तो आवश्यक Ksh मान प्रदान करने के लिए, सिग्नल स्रोतों और एम्पलीफायर के बीच एक चयनात्मक सर्किट स्थापित किया जाना चाहिए, जिससे किसी दिए गए detuning के लिए आवश्यक शोर दमन होता है ऑपरेटिंग आवृत्ति से।

चावल। 5.7। योजना 2 - 30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज के लिए 15 डब्ल्यू की आउटपुट पावर वाला एम्पलीफायर

तालिका 5.1

चावल। 5.8। 2 - 30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज के लिए 80 W की आउटपुट पावर वाला एम्पलीफायर सर्किट

तालिका 5.2

तालिका का अंत। 5.2

उच्च शक्ति स्तरों पर बैंडविड्थ काफी हद तक इंटरस्टेज मैचिंग सर्किट द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो एक विशेष डिजाइन के ब्रॉडबैंड ट्रांसफार्मर के साथ-साथ आवृत्ति प्रतिक्रिया सुधार सर्किट और फीडबैक सर्किट के रूप में उपयोग किया जाता है। तो, अंजीर में। आंकड़े 5.7 और 5.8 2 - 30 मेगाहर्ट्ज की सीमा में संचालित 10 और 50 डब्ल्यू की शक्ति वाले रेडियो ट्रांसमीटरों के लिए 15 और 80 डब्ल्यू की आउटपुट पावर के साथ एम्पलीफायर सर्किट दिखाते हैं। उनकी मुख्य विशेषताएं तालिका में दी गई हैं। 5.1, और उपयोग किए गए ट्रांसफार्मर और चोक के डेटा तालिका में हैं। 5.2। इन एम्पलीफायरों की विशेषताएं अवांछित दोलनों का अपेक्षाकृत निम्न स्तर और आयाम-आवृत्ति विशेषता की अपेक्षाकृत छोटी असमानता हैं। ये पैरामीटर, उदाहरण के लिए, 80 W एम्पलीफायर में आउटपुट चरण में आवृत्ति-निर्भर नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है (ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग से) टीप्रतिरोधों के माध्यम से आर11 तथा आर12 ट्रांजिस्टर के आधार पर वीटी3 तथा वीटी4) और प्रीटर्मिनल कैस्केड में (प्रतिरोधों का उपयोग करके आर4 - आर7), एसुधारात्मक सर्किट भी सी2 आर2, सी3 आर3 तथा आर1 एल1 सी1.

अंतिम चरण (संधारित्र) के इनपुट पर सुधार सर्किट का उपयोग करके आवृत्ति बैंड में लाभ असमानता को कम करना भी संभव है सी 7और कंडक्टरों का अधिष्ठापन अबतथा वीजी,जो 30 मिमी लंबी और 4 मिमी चौड़ी पन्नी की स्ट्रिप्स हैं) और एम्पलीफायर (ट्रांसफार्मर अधिष्ठापन) के आउटपुट पर टी -4और कैपेसिटर सी 13). इन एम्पलीफायरों में उपयोग किए जाने वाले ब्रॉडबैंड ट्रांसफार्मर न केवल 2 - 30 मेगाहर्ट्ज की सीमा में, बल्कि उच्च आवृत्तियों पर भी संतोषजनक मिलान प्रदान करने में सक्षम हैं। हालांकि, 30 मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों पर, फेराइट सामग्री के बिना स्ट्रिप लाइन ट्रांसफार्मर के साथ बेहतर प्रदर्शन प्राप्त होता है। ऐसे ट्रांसफार्मर, उदाहरण के लिए, 30 - 80 मेगाहर्ट्ज (तालिका 5.3) की सीमा में 80 डब्ल्यू की आउटपुट पावर के साथ एक एम्पलीफायर में उपयोग किए गए थे, जिसका सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 5.9। इस प्रवर्धक की एक विशेषता एक ही समय में द्विध्रुवी और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग है। इस संयोजन ने एम्पलीफायर की ऊर्जा विशेषताओं में सुधार के लिए केवल द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के उपयोग के संबंध में शोर विशेषताओं में सुधार करना और केवल क्षेत्र उपकरणों के उपयोग की तुलना में संभव बना दिया।

तालिका 5.3

चावल। 5.9 30 --- 80 मेगाहट्र्ज की आवृत्ति रेंज के लिए 80 डब्ल्यू की आउटपुट पावर के साथ एम्पलीफायर सर्किट

आरएफ एम्पलीफायर का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर इसकी दक्षता है। यह पैरामीटर एम्पलीफायर के उद्देश्य, इसकी परिचालन स्थितियों और, परिणामस्वरूप, निर्माण योजना और उपयोग किए जाने वाले अर्धचालक उपकरणों पर निर्भर करता है। यह निरंतर या स्विच किए गए आयाम वाले सिग्नल एम्पलीफायरों के लिए 40-90% है (उदाहरण के लिए, आवृत्ति और चरण मॉडुलन, आवृत्ति और आयाम टेलीग्राफी के साथ) और 30-60% रैखिक सिग्नल एम्पलीफायरों के लिए आयाम मॉड्यूलेशन के साथ। संकेतित मूल्यों के निचले हिस्से को ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल के उपयोग से समझाया गया है, लेकिन सभी चरणों में रैखिक प्रवर्धन, अंडरवॉल्टेज मोड, साथ ही प्रारंभिक में मोड ए, और अक्सर एम्पलीफायर के पूर्ववर्ती चरण में प्रदान किया जाता है। सिग्नल घटकों के अलग-अलग प्रवर्धन की विधि का उपयोग करते समय निरंतर या स्विच किए गए आयाम (80 - 90%) या आयाम संग्राहक संकेतों (50 - 60%) के साथ सिग्नल के प्रमुख प्रवर्धन मोड के लिए उच्च मान विशिष्ट होते हैं। उदाहरण के लिए, 32-ट्रांजिस्टर आउटपुट चरण के साथ 4.5 kW ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर में कम से कम 80% की दक्षता प्राप्त की गई है, जिसे स्विचिंग मोड के लिए सामान्य अनुशंसाओं के साथ बनाया गया है और धाराओं के माध्यम से समाप्त करने के उपाय किए जा रहे हैं। हालांकि, प्रमुख ऑपरेटिंग मोड के स्पष्ट ऊर्जा लाभों के बावजूद, यह अभी भी आरएफ एम्पलीफायरों में अपेक्षाकृत कम उपयोग किया जाता है। यह कई विशेषताओं के कारण है, उदाहरण के लिए, परिवर्तन को लोड करने के लिए महत्वपूर्णता, अवांछित उतार-चढ़ाव का एक उच्च स्तर, ट्रांजिस्टर के अधिकतम अनुमेय वोल्टेज से अधिक होने की उच्च संभावना, और आवश्यक चरण प्राप्त करते समय समायोजन की कठिनाई शामिल है। -आवृत्ति विशेषताएँ, जिसकी स्थिरता अलग-अलग भार, आपूर्ति वोल्टेज और तापमान की स्थितियों के तहत सुनिश्चित की जानी चाहिए। पर्यावरण। इसके अलावा, उच्च आवृत्तियों पर कुंजी मोड को लागू करने के लिए, टर्न-ऑन और टर्न-ऑफ के दौरान क्षणिक प्रक्रियाओं की एक अत्यंत छोटी अवधि वाले ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है।

एक आयाम-संग्राहक सिग्नल के एम्पलीफायरों की ऊर्जा विशेषताओं में सुधार के लिए एक आशाजनक दिशा, असतत घटकों के अलग-अलग प्रवर्धन और उनके बाद के योग के साथ स्तर द्वारा संकेत मात्रा का ठहराव है, खाते में बदलाव को ध्यान में रखते हुए।

एम्पलीफायरों की दक्षता में सुधार करने में, इसे बदलने की संभावना को ध्यान में रखते हुए लोड के साथ मिलान की गुणवत्ता द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। वर्तमान में, यह प्रश्न फेराइट वाल्व और सर्क्युलेटर का उपयोग करके सरल और एक ही समय में सबसे प्रभावी ढंग से हल किया गया है। हालांकि, यह अपेक्षाकृत उच्च आवृत्तियों पर कम से कम 80 मेगाहर्ट्ज से ऊपर का मामला है। घटती आवृत्ति के साथ, फेराइट डिकूप्लिंग उपकरणों का उपयोग करने की दक्षता तेजी से गिरती है। इस संबंध में, ब्याज का अध्ययन और बाद में अर्धचालक गैर-पारस्परिक उपकरणों के संचलन के गुणों के साथ औद्योगिक विकास है, जो सिद्धांत रूप में कम आवृत्तियों पर संचालन की अनुमति देता है। यदि वाल्व या परिसंचारी का उपयोग संभव नहीं है, तो एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग मोड के स्वत: नियंत्रण के साथ पारंपरिक मिलान उपकरणों के संयोजन से संतोषजनक परिणाम प्राप्त होते हैं। तो, लोड प्रतिरोध में वृद्धि के साथ आपूर्ति वोल्टेज में वृद्धि (एक निरंतर या थोड़ा कम उत्तेजना के साथ) और उत्तेजना में वृद्धि के साथ लोड प्रतिरोध में कमी के साथ इसे कम करके, कोई न केवल एक निरंतर आउटपुट पावर प्राप्त कर सकता है, बल्कि बनाए भी रख सकता है अलग-अलग भार स्थितियों के तहत, उच्च दक्षता मूल्य जो नाममात्र मोड में प्राप्त हुआ था। हालाँकि, आउटपुट पावर को स्थिर करने की इस विधि की संभावनाएँ उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर की अधिकतम स्वीकार्य धाराओं और वोल्टेज के साथ-साथ कम प्रतिरोधों के मिलान की तकनीकी संभावनाओं द्वारा सीमित हैं। इन कारणों से, लोड प्रतिरोध का क्षेत्र वर्तमान में लागू किया जा रहा है, जिसमें एक अपेक्षाकृत स्थिर उत्पादन शक्ति अभी भी इस तरह से प्राप्त की जा सकती है, सीमित है, जैसा कि 4.5 kW की आउटपुट शक्ति के साथ एक एम्पलीफायर के परीक्षण ने दिखाया है, के मूल्य के लिए वीएसडब्ल्यूआर 3 से अधिक नहीं।

क्वाडरेचर एडर्स और पावर डिवाइडर का उपयोग करके पावर एडिशन स्कीम के अनुसार एम्पलीफायर का निर्माण करते समय बेमेल लोड करने के लिए कम संवेदनशीलता का प्रभाव भी प्राप्त किया जा सकता है। एक उपयुक्त उत्तेजना वोल्टेज के साथ, इस तरह के एक एम्पलीफायर को अभिव्यक्त चरणों में से प्रत्येक के ऑपरेटिंग मोड में बदलाव के बावजूद, कुल वर्तमान खपत और कुल उत्पादन शक्ति में मामूली बदलाव के बावजूद प्राप्त किया जा सकता है। ऐसे एम्पलीफायरों का परीक्षण करते समय, यह नोट किया गया था कि लोड के बेमेल होने पर आउटपुट पावर में परिवर्तन रैखिक सर्किट के समान होता है, अर्थात, इसे P / P n \u003d 4p / (1 + p) के करीब एक अभिव्यक्ति द्वारा वर्णित किया जाता है। 2, जहां पी एन और आर- रेटेड और बेमेल भार में शक्ति, एआर - वीएसडब्ल्यूआर, बेमेल की डिग्री की विशेषता। इस तरह का एक परिवर्तन, औसतन, जैसा कि तुलनात्मक परीक्षणों द्वारा दिखाया गया है, एक निर्मित एम्पलीफायर का लगभग आधा है, उदाहरण के लिए, एक पुश-पुल सर्किट के अनुसार।

लोड बेमेल के लिए एम्पलीफायर की संवेदनशीलता को कम करने के अन्य तरीके हैं, लेकिन वे सभी एक डिग्री या किसी अन्य पर विचार करने वालों से नीच हैं।

हाल ही में, उपयोगी संकेत को प्रवर्धित करने की प्रक्रिया में होने वाले अवांछित दोलनों का स्तर एम्पलीफायर के मुख्य मापदंडों में से एक बन गया है। उपयोगी संकेत f और सिग्नल कंडीशनिंग पथ (f f), शक्ति स्रोत (f p) और रेडियो ट्रांसमीटर एंटीना (f a) से आने वाले हस्तक्षेप के प्रभाव में अरैखिक प्रक्रियाओं के कारण पावर एम्पलीफायर में इस तरह के उतार-चढ़ाव दिखाई देते हैं। सिग्नल जनरेशन पथ से बाहरी कंपन (हस्तक्षेप) रेडियो ट्रांसमिटिंग डिवाइस के अवांछित उत्सर्जन को न केवल इन कंपनों की आवृत्तियों पर, बल्कि संयोजन कंपन के प्रभाव के तहत बनाई गई आवृत्तियों पर भी ले जाते हैं। म्यूचुअल फंड± एनएफ एफ . इस तरह के विकिरण का स्तर गठन पथ के आउटपुट पर अवांछित दोलनों के सापेक्ष स्तर, पावर एम्पलीफायर में इसके परिवर्तन (रूपांतरण) के साथ-साथ एम्पलीफायर के बाद रेडियो ट्रांसमीटर इकाइयों के फ़िल्टरिंग और विकिरण गुणों द्वारा निर्धारित किया जाता है। एम्पलीफायर (के वाई) में शोर / सिग्नल अनुपात में परिवर्तन ट्रांजिस्टर स्विचिंग सर्किट, कैस्केड के ऑपरेटिंग मोड, उपयोगी सिग्नल और शोर के मूल्य और आवृत्ति द्वारा निर्धारित किया जाता है।

शोर/सिग्नल अनुपात में सबसे बड़ा परिवर्तन ओई के साथ एम्पलीफायर में देखा गया है, साथ ही सिग्नल स्रोत आर के कम आउटपुट प्रतिबाधा पर जी ओबी के साथ एक एम्पलीफायर में और ओके के साथ एक एम्पलीफायर में कम लोड प्रतिरोध आर एन के साथ। ओबी और आर एन के साथ एक एम्पलीफायर में आर जी में वृद्धि के साथ O "K K y -> 1 के साथ एक एम्पलीफायर में। जब एम्पलीफायर मोड A और B में ट्रांजिस्टर के किसी भी समावेश के साथ काम कर रहा होता है, तो सापेक्ष शोर स्तर नहीं बदलता है; ऑपरेटिंग मोड को मोड C की ओर स्थानांतरित करने से वृद्धि होती है, और मोड एबी की ओर, इसके विपरीत, हस्तक्षेप के सापेक्ष स्तर में कमी के लिए, जबकि वृद्धि में कमी की तुलना में अधिक ध्यान देने योग्य है। मोड की तीव्रता में वृद्धि से हस्तक्षेप के सापेक्ष स्तर में कमी आती है। उपयोगी संकेत का मूल्य जितना अधिक होगा, संचालन के समान मोड में अधिक शोर-टू-सिग्नल अनुपात बदलता है।सिग्नल और हस्तक्षेप की आवृत्ति में वृद्धि के साथ, हस्तक्षेप/सिग्नल अनुपात में परिवर्तन कम हो जाता है।

हस्तक्षेप के प्रभाव में उत्पन्न होने वाले संयोजन दोलन विशेष रूप से खतरनाक होते हैं जब एम्पलीफायर मोड सी में काम कर रहा होता है, जहां एम्पलीफायर आउटपुट पर उनका स्तर हस्तक्षेप के स्तर के अनुरूप होता है। C से A तक ऑपरेटिंग मोड में बदलाव के साथ, दूसरे क्रम (f ± ff) के संयोजन दोलनों का स्तर नीरस रूप से घटता है, और तीसरा (2f ± ff) मोड बी में 0 से गुजरता है और न्यूनतम में पहुंचने पर नकारात्मक मूल्यों का क्षेत्र, विपरीत दिशा में दोलनों के चरण में परिवर्तन का संकेत देता है, मोड ए के करीब आने पर 0 हो जाता है।

Ceteris paribus, संयोजन दोलनों का सबसे बड़ा दमन एम्पलीफायर में OK के साथ पाया जाता है, और फिर OB और MA के साथ एम्पलीफायरों में। एक मल्टी-स्टेज एम्पलीफायर में, सिंगल-स्टेज एम्पलीफायर के विपरीत, प्रत्येक अगले चरण के लिए हस्तक्षेप, दूसरे से शुरू होता है, न केवल गठन पथ के अवांछित दोलनों को बढ़ाया जाता है, बल्कि संयोजन के साथ-साथ पिछले के हार्मोनिक दोलनों को भी बढ़ाया जाता है। चरणों। दूसरे हार्मोनिक का प्रभाव विशेष रूप से महान है; यह दूसरे और तीसरे क्रम के संयोजन दोलनों के स्तर को बढ़ाता है और शोर/संकेत अनुपात को कम करता है। यह मुख्य रूप से मोड सी में प्रकट होता है और वास्तव में ए में अनुपस्थित होता है। इसकी कार्रवाई के तहत, ऑपरेशन के रैखिक मोड (के वाई \u003d 1) को मोड बी से सी में स्थानांतरित कर दिया जाता है। दूसरे हार्मोनिक के चरण में ये परिवर्तन सीधे विपरीत होते हैं किसी तरह कृत्रिम रूप से l में बदल दिया जाता है।

संयोजी दोलनों का एक निम्न स्तर, शोर / सिग्नल अनुपात में मामूली गिरावट और एक ही समय में स्वीकार्य ऊर्जा विशेषताएँ एक एम्पलीफायर की विशेषता होती हैं, जिसके प्रारंभिक चरण मोड ए - बी में संचालित होते हैं, और आउटपुट - बी - सी में। ट्रांजिस्टर ओके सर्किट के अनुसार चालू होते हैं, मोड बी - सी का उपयोग किया जा सकता है और प्रारंभिक चरणों में, लेकिन आउटपुट चरण में, ओके स्कीम के अनुसार स्विचिंग सिग्नल के लिए एम्पलीफायर की उच्च संवेदनशीलता के कारण अस्वीकार्य है बाहरी रेडियो ट्रांसमीटर। ओबी या ओई योजना के अनुसार डिवाइस को चालू करना आउटपुट चरण के लिए सबसे अच्छा है। इस मामले में, संयोजन दोलनों के निम्न स्तर पर एम्पलीफायर में शोर/सिग्नल अनुपात की गिरावट अधिकतम 3 डीबी हो सकती है। लेकिन एम्पलीफायर के एक अनपढ़ डिजाइन के साथ, यह मान 20 डीबी तक बढ़ सकता है, और अवांछित दोलनों का उच्चतम स्तर न केवल हस्तक्षेप की आवृत्ति पर होगा, बल्कि संयोजन दोलनों के इस हस्तक्षेप के कारण होने वाली आवृत्तियों पर भी होगा।

उपयोगी संकेत और हस्तक्षेप के बीच एक आवृत्ति detuning के साथ, फिल्टर के साथ एम्पलीफायरों में हस्तक्षेप को सबसे प्रभावी ढंग से दबा दिया जाता है। दमन को इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्विच किए गए फिल्टर के साथ और चरण-लॉक लूप द्वारा नियंत्रित एक शक्तिशाली स्व-ऑसिलेटर के आधार पर एक एम्पलीफायर के निर्माण के द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। बाद के मामले में, अवांछित घटकों के क्षीणन को प्राप्त करना संभव है - 70 - 80 डीबी तक, उपयोगी सिग्नल की आवृत्ति से उनकी आवृत्ति के 5% detuning के साथ पहले से ही शुरू हो रहा है।

कैस्केड के ऑपरेशन के अंडरवॉल्टेज मोड में वर्तमान में मौजूद ट्रांजिस्टर तीसरे क्रम के इंटरमोड्यूलेशन दोलनों के स्तर को प्राप्त करना संभव बनाते हैं - (15 - 30) डीबी उस हस्तक्षेप के संबंध में जो ओई योजना के अनुसार चालू होने पर उन्हें उत्पन्न करता है। OB योजना के अनुसार चालू होने पर लगभग 15 dB कम और इसके विपरीत, OK योजना के अनुसार चालू होने पर 15 dB अधिक। आउटपुट चरण में मॉड्यूल के संकेतों के चतुर्भुज योग का उपयोग करके लगभग 15 - 20 डीबी का अतिरिक्त दमन और एम्पलीफायर आउटपुट पर फेराइट वाल्व या परिसंचरण का उपयोग करके कम से कम 15 डीबी प्राप्त किया जा सकता है।

उपयोगी संकेत के हार्मोनिक्स में अवांछित उतार-चढ़ाव का उच्चतम स्तर देखा जाता है। एकल-चरण प्रवर्धक में उन्हें दबाने के लिए कोई उपाय किए बिना, दूसरे और तीसरे हार्मोनिक्स के लिए यह स्तर आमतौर पर - (15 - 20) dB होता है। चतुष्कोण और एंटीपेज़ योजक और डिवाइडर का उपयोग करके बिजली जोड़ने की योजना के अनुसार कैस्केड को चालू करके, इसे - (30 - 40) डीबी तक कम किया जा सकता है। यदि एम्पलीफायर के पीछे एक फ़िल्टर ब्लॉक स्थापित किया गया है, तो यह स्तर स्टॉपबैंड में संबंधित फ़िल्टर के क्षीणन मान से कम हो जाता है।

फिल्टर के साथ, आप उच्च स्तर के हार्मोनिक दमन को प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि हार्मोनिक्स को कमजोर करें;! -120 dB से नीचे के स्तर पर केवल RF कैस्केड के बहुत सावधानीपूर्वक परिरक्षण और RF कनेक्टर्स सहित पावर एम्पलीफायर के बाद पथ में विभिन्न संपर्क कनेक्शनों के उन्मूलन के साथ संभव है, जिसमें समान स्तर के साथ हार्मोनिक दोलन बन सकते हैं।

जैसा कि देखा जा सकता है, मौजूदा तकनीकी समाधान अवांछित कंपन का उच्च दमन प्रदान करते हैं। हालाँकि, कई मामलों में यह अभी भी उपकरण के सामान्य संचालन के लिए अपर्याप्त है। इसलिए, जब मोबाइल वाहनों पर स्थित ट्रांसीवर या रेडियो कॉम्प्लेक्स के हिस्से के रूप में काम करते समय, जहां सबसे विविध उपकरण केंद्रित होते हैं और बेहद सीमित स्थान में काम करना चाहिए, रेडियो रिसीवर अक्सर अपने संवाददाताओं के साथ काम नहीं कर सकते हैं जैसे ही पास के रेडियो ट्रांसमीटर दूसरी संचार लाइन चालू है। रेडियो ट्रांसमीटर से कुछ अवांछित उत्सर्जन के रिसीवर पर प्रभाव के कारण यह स्थिति उत्पन्न होती है। पहला शोर है। निम्न स्तर के बावजूद, वे ही उड़ते हैं

इन स्थितियों के तहत सबसे बड़ा खतरा, चूंकि एक निरंतर स्पेक्ट्रम और एक वर्णक्रमीय घनत्व है जो अलग होने के साथ थोड़ा भिन्न होता है, यदि आवश्यक उपाय नहीं किए जाते हैं, तो वे पास के रिसीवर के संचालन को लगभग पूरी तरह से पंगु बना सकते हैं।

विचाराधीन स्थिति में एक बड़ा खतरा ट्रांसमीटर के सिग्नल जनरेशन पथ और पावर एम्पलीफायर में उनके द्वारा गठित संयोजन दोलनों से हस्तक्षेप है, जो शोर की तरह, एक व्यापक आवृत्ति रेंज पर कब्जा कर लेते हैं और एम्पलीफायर का निर्माण करते समय महत्वपूर्ण रूप से कम नहीं किया जा सकता है। प्रत्यक्ष कैस्केड शक्ति प्रवर्धन के पहले माने गए सिद्धांत के अनुसार।

रेडियो रिसीवर की संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए - रेडियो, टीवी, विभिन्न उच्च आवृत्ति एम्पलीफायरों (यूएचएफ) का उपयोग किया जाता है। प्राप्त एंटीना और रेडियो या टेलीविजन रिसीवर के इनपुट के बीच जुड़ा हुआ है, ऐसे यूएचएफ एंटीना (एंटीना एम्पलीफायर) से आने वाले सिग्नल को बढ़ाते हैं। ऐसे एम्पलीफायरों का उपयोग आपको विश्वसनीय रेडियो रिसेप्शन की त्रिज्या बढ़ाने की अनुमति देता है, रिसीवर्स के मामले में ट्रांसीवर (रेडियो स्टेशन) के हिस्से के रूप में, यह आपको ऑपरेटिंग रेंज को बढ़ाने की अनुमति देता है, या उसी रेंज को बनाए रखते हुए, विकिरण को कम करता है। रेडियो ट्रांसमीटर की शक्ति।

अंजीर पर। चित्र 1 एक सामान्य उत्सर्जक (सीई) सर्किट के अनुसार जुड़े एकल ट्रांजिस्टर पर एक ब्रॉडबैंड यूएचएफ का आरेख दिखाता है। उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर के आधार पर, इस सर्किट को सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों तक सफलतापूर्वक लागू किया जा सकता है। उपयोग किए गए तत्वों के मान रेडियो बैंड की आवृत्तियों (निचले और ऊपरी) पर निर्भर करते हैं।

सामान्य उत्सर्जक (सीई) सर्किट के अनुसार जुड़े ट्रांजिस्टर चरण अपेक्षाकृत उच्च लाभ प्रदान करते हैं, लेकिन उनकी आवृत्ति गुण अपेक्षाकृत कम होते हैं।

एक सामान्य आधार (CB) वाले ट्रांजिस्टर चरणों में OE वाले ट्रांजिस्टर चरणों की तुलना में कम लाभ होता है, लेकिन उनकी आवृत्ति गुण बेहतर होते हैं। यह आपको ओई सर्किट के समान ट्रांजिस्टर का उपयोग करने की अनुमति देता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर।

• कुंडल L1 - फ्रेमलेस Ø4 मिमी में 0.8 मिमी के व्यास के साथ PEV-2 तार के 2.5 मोड़ होते हैं।
• प्रारंभ करनेवाला L2 - RF प्रारंभ करनेवाला 25 μH।
• चोक L3 - RF चोक 100 uH।
• ट्रांजिस्टर KT3101, KT3115, KT3132…

एम्पलीफायर एक दो तरफा शीसे रेशा पर टिका हुआ है, कंडक्टर की लंबाई और संपर्क पैड का क्षेत्र न्यूनतम होना चाहिए। योजना को दोहराते समय, डिवाइस की सावधानीपूर्वक ढाल प्रदान करना आवश्यक है।

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10W पावर एम्पलीफायर

एम्पलीफायर को 1 वाट तक पी आउट वाले ट्रांस्वर के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एक्साइटर लोड, जो सभी श्रेणियों पर स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है, प्रतिरोधक R1 है। सेटिंग में 0.3 A (इनपुट पर सिग्नल की अनुपस्थिति में) के भीतर मौन धारा VT2 को सेट करना शामिल है।

इनपुट पर 1 वोल्ट का सिग्नल एंटीना में आउटपुट पावर को 10 वाट तक बढ़ा देता है। स्विचिंग रिसेप्शन-ट्रांसमिशन बाहरी नियंत्रण सर्किट से किया जाता है, जो ट्रांसमिशन पर स्विच करते समय आवास के लिए बंद होता है। इस स्थिति में, रिले K1 सक्रिय होता है और एंटीना को पावर एम्पलीफायर के आउटपुट से जोड़ता है। जब नियंत्रण सर्किट टूट जाता है, तो वीटी 1 के आधार पर एक सकारात्मक वोल्टेज दिखाई देता है, इसे खोलता है। तदनुसार, VT1 संग्राहक शून्य के करीब है। ट्रांजिस्टर VT2 बंद हो जाता है। रिले टाइप RPV2 / 7 पासपोर्ट RS4.521.952 Inductors L1 और L2 टाइप D1 (1A के लिए) क्रमशः 30 और 10 μH के इंडक्शन के साथ। फ़्रेम व्यास L3- 15 मिमी तार PEV2 1.5 मिमी

ब्रॉडबैंड पावर एम्पलीफायर

Drozdov V V (RA3AO)

एक ऑल-बैंड KB ट्रांसीवर के साथ मिलकर काम करने के लिए, आप एक ब्रॉडबैंड पावर एम्पलीफायर का उपयोग कर सकते हैं, जिसका योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिया गया है। 1. 1.8-21 मेगाहर्ट्ज की सीमा में, सीडब्ल्यू मोड में इसकी अधिकतम उत्पादन शक्ति +50 वी की बिजली आपूर्ति वोल्टेज और 50 ओम के लोड प्रतिरोध के बारे में 90 डब्ल्यू है, 28 मेगाहर्ट्ज की सीमा में यह लगभग 80 डब्ल्यू है . -36 dB से कम इंटरमॉड्यूलेशन विरूपण स्तर पर सिंगल-साइडबैंड एम्पलीफिकेशन मोड में पीक आउटपुट पावर क्रमशः 80 और 70 W है। अच्छी तरह से चुने गए एम्पलीफायर ट्रांजिस्टर के साथ, दूसरे हार्मोनिक का स्तर - 36 dB से कम है, तीसरा - रैखिक प्रवर्धन मोड में - 30 dB से कम और अधिकतम पावर मोड में - 20 dB से कम है।

एम्पलीफायर को शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1, VT2 पर पुश-पुल सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया जाता है। लंबी लाइन प्रकार का ट्रांसफार्मर T1 एक असंतुलित उत्तेजना स्रोत से एक पुश-पुल चरण के संतुलित इनपुट में संक्रमण प्रदान करता है। प्रतिरोधों R3, R4 आपको 1.8 -30 मेगाहर्ट्ज की सीमा में 1.5 से अधिक नहीं के SWR के साथ 50-ओम समाक्षीय रेखा के साथ कैस्केड के इनपुट प्रतिबाधा से मिलान करने की अनुमति देता है। उनकी कम प्रतिबाधा एम्पलीफायर को स्व-उत्तेजना के लिए बहुत अच्छा प्रतिरोध देती है। मोड बी में ट्रांजिस्टर के संचालन के अनुरूप प्रारंभिक पूर्वाग्रह सेट करने के लिए, सर्किट Rl, R2, R5 का उपयोग किया जाता है। डायोड VD1, VD2 और VD3, VD4, कैपेसिटर C7 के साथ मिलकर ALC सर्किट का पीक डिटेक्टर बनाते हैं और ट्रांजिस्टर को ड्रेन सर्किट में उछाल से बचाते हैं। इस सर्किट के लिए थ्रेसहोल्ड मुख्य रूप से VD9 जेनर डायोड के स्थिरीकरण वोल्टेज द्वारा निर्धारित किया जाता है और 98 V के करीब है। डायोड VD5-VD8 ड्रेन सर्किट को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए "तत्काल" काम करता है। T3 लॉन्ग लाइन ट्रांसफॉर्मर संतुलित एम्पलीफायर आउटपुट से असंतुलित भार में संक्रमण प्रदान करता है। इस ट्रांसफार्मर के ब्रॉडबैंड के लिए आवश्यकताओं को कम करने और नाली सर्किट में संभावित वोल्टेज वृद्धि को कम करने के लिए, लगभग 30 मेगाहर्ट्ज की कटऑफ आवृत्ति के साथ एक सममित कम-पास फिल्टर C8L1C10, C9L2C11 ट्रांसफार्मर के सामने जुड़ा हुआ है।

घुड़सवार एम्पलीफायर की स्थापना। एम्पलीफायर को 110x90x45 मिमी के आयामों के साथ एक रिब्ड डुरालुमिन हीटसिंक पर इकट्ठा किया गया है। पंखों को रेडिएटर के दोनों किनारों पर पिघलाया जाता है, उनकी संख्या 2x13 है, प्रत्येक 2 मिमी मोटी, ट्रांजिस्टर के किनारे 15 मिमी ऊँची और उनके बन्धन नट के किनारे 20 मिमी। अनुप्रस्थ अक्ष से 25 मिमी की दूरी पर रेडिएटर के अनुदैर्ध्य अक्ष पर, 30 मिमी के व्यास वाले प्लेटफार्मों को ट्रांजिस्टर स्थापित करने के लिए और रिवर्स साइड पर - बन्धन नट के लिए मिल्ड किया जाता है। रेडिएटर फिन पर ट्रांजिस्टर के बीच 0.5 मिमी मोटी तांबे की शीट से कटी हुई एक "कॉमन वायर" बस होती है और दो एम 3 स्क्रू के साथ रेडिएटर बेस से जुड़ी होती है, जो इसके किनारों से 10 मिमी की दूरी पर दो केंद्रीय पंखों के बीच से गुजरती है। टायर आयाम - 90x40 मिमी। माउंटिंग पोस्ट बसबार से जुड़े होते हैं। कॉइल एल 1 और एल 2 फ्रेमलेस हैं और नंगे तांबे के तार के साथ 1.5 मिमी के व्यास के साथ 8 मिमी के व्यास के साथ खराद पर लपेटे जाते हैं। 16 मिमी की घुमावदार लंबाई के साथ, उनके पास पाँच मोड़ हैं। ट्रांसफॉर्मर T1 दो मुड़ PEL.SHO 0.31 तारों के साथ घाव है, M400NN फेराइट, आकार K10x6x5 से बने कुंडलाकार चुंबकीय कोर पर प्रति सेंटीमीटर लगभग तीन ट्विस्ट की ट्विस्ट पिच है और इसमें 2x9 मोड़ हैं। ट्रांसफॉर्मर T2 और T3 एक ही ग्रेड के फेराइट से बने रिंग मैग्नेटिक कोर पर घाव होते हैं, आकार K32x20x6। T2 ट्रांसफॉर्मर में PELSHO 0.8 तारों से घुमाव के 2x5 मोड़ प्रति सेंटीमीटर दो मोड़ के साथ होते हैं, T3-2x8 इस तरह के मोड़ के मोड़ होते हैं। कैपेसिटर Cl - C3 - टाइप KM5 या KM6, C4-C7-KM4, C8-C11-KT3।

सेवा करने योग्य भागों के साथ एक ठीक से इकट्ठे एम्पलीफायर की स्थापना कॉइल के घुमावों को संपीड़ित या खींचकर 30 मेगाहर्ट्ज रेंज में अधिकतम आउटपुट के लिए कॉइल एल 1 और एल 2 के अधिष्ठापन को समायोजित करने के लिए नीचे आती है और इंटरमोड्यूलेशन को कम करने के लिए प्रतिरोधी आर 1 का उपयोग करके प्रारंभिक पूर्वाग्रह सेट करती है। सिंगल-साइडबैंड सिग्नल एम्पलीफिकेशन मोड में विकृति।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विरूपण और हार्मोनिक्स का स्तर काफी हद तक ट्रांजिस्टर के चयन की सटीकता पर निर्भर करता है। यदि समान मापदंडों के साथ ट्रांजिस्टर का चयन करना संभव नहीं है, तो प्रत्येक ट्रांजिस्टर के लिए प्रारंभिक पूर्वाग्रह को सेट करने के लिए अलग-अलग सर्किट बनाना आवश्यक है, और अतिरिक्त प्रतिरोधों को जोड़कर कम से कम हार्मोनिक्स के प्रतिरोधों R3 या R4 में से एक का चयन करना भी आवश्यक है। इसके समानांतर।

14-28 मेगाहर्ट्ज की सीमा में रैखिक प्रवर्धन मोड में, कम-पास फिल्टर C8L1C10, C9L2C11 की उपस्थिति के कारण, एम्पलीफायर के आउटपुट में हार्मोनिक्स का स्तर 50 mW के अनुमेय मानदंड से अधिक नहीं होता है, और यह सीधे एंटीना से जोड़ा जा सकता है। 1.8-10 मेगाहर्ट्ज की रेंज में, एम्पलीफायर को C8L1C10 सर्किट के समान सरलतम लो-पास फिल्टर के माध्यम से एंटीना से जोड़ा जाना चाहिए, और दो फिल्टर पर्याप्त हैं, एक 1.8 और 3.5 मेगाहर्ट्ज रेंज के लिए, दूसरा इसके लिए 7 और 10 मेगाहर्ट्ज रेंज। पहले फिल्टर के दोनों कैपेसिटर की कैपेसिटेंस 2200 pF प्रत्येक है, दूसरा - 820 pF प्रत्येक, पहले के कॉइल का इंडक्शन लगभग 1.7 μH है, दूसरा लगभग 0.6 μH है। 1.5 - 2 मिमी के व्यास के साथ नंगे तांबे के तार से कॉइल को फ्रेम रहित बनाना सुविधाजनक है, 20 मिमी के व्यास के साथ एक खराद पर घाव (कुंडल का व्यास लगभग 25 मिमी है)। पहले फिल्टर के कॉइल में 30 मिमी की घुमावदार लंबाई के साथ 11 मोड़ होते हैं, दूसरा - 25 मिमी की घुमावदार लंबाई के साथ छह मोड़। 3.5 और 10 मेगाहर्ट्ज की रेंज में अधिकतम रिटर्न के लिए कॉइल के घुमावों को खींचकर और संपीड़ित करके फिल्टर को समायोजित किया जाता है। यदि एम्पलीफायर का उपयोग ओवरवॉल्टेज मोड में किया जाता है, तो प्रत्येक बैंड पर अलग-अलग फिल्टर शामिल किए जाने चाहिए।

एम्पलीफायर इनपुट को 75-ओम समाक्षीय रेखा से भी मिलान किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, प्रतिरोधों R3, R4 के मान प्रत्येक में 39 ओम लेते हैं। इस मामले में, एक्साइटर से खपत होने वाली बिजली 1.3 गुना कम हो जाएगी, लेकिन हाई-फ्रीक्वेंसी रेंज में गेन ब्लॉकेज बढ़ सकता है। कैपेसिटर सी 1 और सी 2 के साथ श्रृंखला में आवृत्ति प्रतिक्रिया को बराबर करने के लिए, आप कॉइल्स को प्रयोगात्मक रूप से चयनित अधिष्ठापन के साथ चालू कर सकते हैं, जो लगभग 0.1-0.2 μH होना चाहिए।

एम्पलीफायर को सीधे 75 ओम के प्रतिरोध के साथ लोड किया जा सकता है। एएलसी लूप की कार्रवाई के कारण, इसके संचालन के रैखिक अंडरवॉल्टेज मोड को संरक्षित किया जाएगा, लेकिन आउटपुट पावर 1.5 गुना कम हो जाएगी।

KP904 के लिए पावर एम्पलीफायर

ई.इवानोव (RA3PAO)

UY5DJ पावर एम्पलीफायर (1) को दोहराते समय, यह पता चला कि सबसे महत्वपूर्ण नोड जो पूरे एम्पलीफायर की विश्वसनीयता को कम करता है, वह आउटपुट स्टेज है। विभिन्न प्रकार के द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर प्रयोग करने के बाद, मुझे क्षेत्र में जाना पड़ा।

ब्रॉडबैंड एम्पलीफायर UT5TA (2) के आउटपुट चरण को आधार के रूप में लिया गया था। सर्किट Fig.1 में दिखाया गया है। नए भागों को मोटी रेखाओं से हाइलाइट किया जाता है। भागों की एक छोटी मात्रा ने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर कैस्केड को माउंट करना और UY5DJ एम्पलीफायर के भागों और ट्रांजिस्टर के स्थान पर UY5DJ से हीटसिंक करना संभव बना दिया। ट्रांजिस्टर का मौन प्रवाह 100 ... 200 mA है।