इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों के बारे में सामान्य जानकारी। औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स में इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर

विद्युत सिग्नल एम्पलीफायर - यह एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसे इसके आकार को महत्वपूर्ण रूप से विकृत किए बिना इसके इनपुट से जुड़े सिग्नल की शक्ति, वोल्टेज या करंट को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विद्युत संकेत ईएमएफ, वर्तमान या शक्ति, आयताकार, त्रिकोणीय या अन्य रूप के संकेत के हार्मोनिक दोलन हो सकते हैं। एम्पलीफायर के प्रकार को निर्धारित करने में आवृत्ति और तरंग महत्वपूर्ण कारक हैं। चूंकि एम्पलीफायर के आउटपुट पर सिग्नल पावर इनपुट से अधिक है, तो ऊर्जा के संरक्षण के कानून के अनुसार प्रवर्धक उपकरणएक बिजली की आपूर्ति शामिल होनी चाहिए। इस प्रकार, एम्पलीफायर और लोड को संचालित करने की शक्ति बिजली की आपूर्ति से आपूर्ति की जाती है। फिर एम्पलीफाइंग डिवाइस के सामान्यीकृत ब्लॉक आरेख को अंजीर में दिखाया जा सकता है। एक।

उपलब्ध op amps के विशाल बहुमत में आंतरिक वोल्टेज प्रतिक्रिया होती है। क्षतिपूर्ति समाई के कारण, इन प्रणालियों में उच्च आवृत्तियों पर गंभीर लाभ कतरन होता है। कार्य क्षेत्र में रिबार बदलने के लिए यह एक सीखने का सिद्धांत है। इसलिए, आरएफ वोल्टेज युग्मित एम्पलीफायरों का उपयोग करने और एक ही समय में उच्च लाभ प्रदान करने की संभावना कम है।

op amp बैंडविड्थ कैटलॉग एक ओपन लूप फीडबैक लूप के लिए सेट है। लूप को बंद करने और प्रवर्धित करने से संचरित आवृत्ति की बैंडविड्थ बढ़ जाती है। एक अपरिवर्तनीय सर्किट में परिचालन एम्पलीफायर। वर्तमान-युग्मित ऑप-एम्प्स के मामले में, बैंड लाभ पर स्विच करने का सिद्धांत वोल्टेज युग्मित प्रणालियों की तुलना में बहुत कम कुशल है। सैद्धांतिक रूप से, प्रत्येक लाभ मूल्य के लिए 3 डीबी बैंडविड्थ बचाई जाती है। इस व्यवस्था में, आप बैंडविड्थ में थोड़ी कमी के साथ अधिक लाभ प्राप्त कर सकते हैं।

चित्रा 1. एम्पलीफायर का सामान्यीकृत ब्लॉक आरेख

विद्युत दोलन सिग्नल स्रोत से एम्पलीफायर के इनपुट तक आते हैं , जिस आउटपुट से लोड जुड़ा हुआ है, एम्पलीफायर को संचालित करने के लिए ऊर्जा और बिजली की आपूर्ति से लोड की आपूर्ति की जाती है। एम्पलीफायर बिजली की आपूर्ति से बिजली खींचता है आरओ - इनपुट सिग्नल को बढ़ाने के लिए आवश्यक। सिग्नल स्रोत एम्पलीफायर इनपुट को शक्ति प्रदान करता है आर इन निर्गमन शक्ति पी आउट लोड के सक्रिय भाग को आवंटित। शक्ति एम्पलीफायर में, निम्नलिखित असमानता रखती है: आर इन < पी आउट< Ро . इसलिए, एम्पलीफायर- यह इनपुट नियंत्रित है कनवर्टरआउटपुट सिग्नल की ऊर्जा में बिजली की आपूर्ति की ऊर्जा। ऊर्जा रूपांतरण प्रवर्धक तत्वों (UE) का उपयोग करके किया जाता है: द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर, क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर, इलेक्ट्रॉनिक लैंप, इंटीग्रेटेड सर्किट (ICs)। वैरिकैप्स और अन्य।

पहला वोल्टेज ले जाने वाले एम्पलीफायर को संदर्भित करता है और दूसरा वर्तमान-वाहक एम्पलीफायर को संदर्भित करता है। उच्च वोल्टेज प्रवर्धन स्थितियों में अवांछित उतार-चढ़ाव से बचने के लिए सावधानी बरती जानी चाहिए। फीडबैक सर्किट में कई सौ ओम के क्रम के एक रोकनेवाला को रखकर एम्पलीफायर की स्थिरता सुनिश्चित की जाती है।

ब्रॉडबैंड परिचालन एम्पलीफायर

एम्पलीफायर असममित रूप से काम करता है। Op-amps दो बुनियादी सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध हैं: प्रतिवर्ती और गैर-प्रतिवर्ती एम्पलीफायर। यह विभाजन इनपुट सिग्नल के चरण के सापेक्ष आउटपुट सिग्नल के चरण के कारण होता है। उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में, जहां वोल्टेज के बजाय सिग्नल की शक्ति को मापा जाता है, पारंपरिक पृथक्करण अर्थहीन हो जाता है। प्रत्येक कॉन्फ़िगरेशन को वांछित प्रभाव मिलेगा।

सबसे सरल एम्पलीफायर एक मजबूत करने वाला तत्व होता है। ज्यादातर मामलों में, एक तत्व पर्याप्त नहीं होता है और कई सक्रिय तत्वों का उपयोग एम्पलीफायर में किया जाता है, जो एक चरणबद्ध योजना में जुड़े होते हैं: पहले तत्व द्वारा प्रवर्धित दोलनों को दूसरे के इनपुट को खिलाया जाता है, फिर तीसरा, आदि। प्रवर्धक का वह भाग जो एक प्रवर्धन अवस्था का निर्माण करता है, कहलाता हैझरना. एम्पलीफायर के होते हैंसक्रिय और निष्क्रियतत्व: के सक्रिय तत्वट्रांजिस्टर, ईएल शामिल हैं। microcircuits और अन्य गैर-रेखीय तत्व जो इनपुट इलेक्ट्रोड पर एक नियंत्रण संकेत के प्रभाव में आउटपुट इलेक्ट्रोड के बीच विद्युत चालकता को बदलने की क्षमता रखते हैं।निष्क्रिय तत्वपुलिसरेसिस्टर्स, कैपेसिटर, इंडक्टर्स और अन्य तत्व हैं जो आवश्यक ऑसीलेशन रेंज, फेज शिफ्ट और अन्य गेन पैरामीटर बनाते हैं।इस प्रकार, प्रत्येक एम्पलीफायर चरण में सक्रिय और निष्क्रिय तत्वों का न्यूनतम आवश्यक सेट होता है।

चित्रा 3 एक गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर के योजनाबद्ध को दर्शाता है। डेसिबल रेंज में इसका मान निर्भरता से निर्धारित किया जा सकता है। एम्पलीफायर मुआवजा। दोनों प्रतिरोधक एक वोल्टेज विभक्त बनाते हैं जो आउटपुट सिग्नल आयाम को आधा कर देता है। इसका मतलब है कि प्रतिक्रिया प्रतिरोधों का चयन करके प्राप्त मूल्य की तुलना में लाभ 6 डीबी से कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, वास्तविक प्रवर्धन स्थितियों के लिए, वास्तविक वोल्टेज वृद्धि -6 डीबी है।

अधिकांश op amps को उचित सममित शक्ति की आवश्यकता होती है, जो डिजाइन और लागत को जटिल बनाती है। चित्रा 4 एक सर्किट दिखाता है जो असममित एम्पलीफायर ध्रुवीकरण प्रदान करता है। कपलिंग कैपेसिटर के पीछे नॉन-इनवर्टिंग इनपुट पर वर्चुअल मास बनाया जाता है। यह व्यवस्था संदर्भ बिंदु को एक आभासी द्रव्यमान तक बढ़ा देती है जिसकी क्षमता आपूर्ति वोल्टेज के आधे के बराबर होती है। रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल पथ में एक स्थिर घटक की उपस्थिति। इसके लिए इनपुट और आउटपुट पर और फीडबैक लूप में कैपेसिटर के उपयोग की आवश्यकता होती है।

एक विशिष्ट मल्टीस्टेज एम्पलीफायर का ब्लॉक आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2.


चित्रा 2. एक मल्टीस्टेज एम्पलीफायर की योजनाबद्ध

इनपुट चरण तथा पूर्व-प्रवर्धकइनपुट को पावर एम्पलीफायर (आउटपुट स्टेज) को फीड करने के लिए आवश्यक मान को सिग्नल को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पूर्व-प्रवर्धन चरणों की संख्या आवश्यक प्रवर्धन द्वारा निर्धारित की जाती है। इनपुट चरण, यदि आवश्यक हो, सिग्नल स्रोत के साथ मिलान, एम्पलीफायर के शोर पैरामीटर और आवश्यक समायोजन प्रदान करता है।

एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग शोर का वोल्टेज घनत्व। विद्युत सर्किटएक रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्र में काम कर रहा है। उन्हें स्कैटरिंग मैट्रिक्स का उपयोग करके वर्णित किया गया है। मैट्रिक्स तत्वों को आवृत्ति के एक समारोह के रूप में परिभाषित किया गया है। एम्पलीफायरों के लिए, मुख्य पैरामीटर आउटपुट मिलान पर ट्रांसमिशन है, जो सर्किट के लाभ को निर्धारित करता है। यह पैरामीटर कैटलॉग कार्ड में परिचालन एम्पलीफायरों के विवरण पर लागू नहीं होता है, क्योंकि लाभ मूल्य फीडबैक लूप में तत्वों की पसंद पर निर्भर करता है। एक गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर के लिए, आप रिश्ते का वर्णन कर सकते हैं।

आउटपुट चरण (पावर एम्प्लीफिकेशन कैस्केड) को किसी दिए गए सिग्नल पावर को उसके आकार और अधिकतम दक्षता के न्यूनतम विरूपण के साथ लोड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

प्रवर्धित संकेतों के स्रोत ऐसे माइक्रोफोन हो सकते हैं जो चुंबकीय और लेजर डेटा भंडारण उपकरणों के प्रमुख, गैर-विद्युत मापदंडों के विभिन्न कन्वर्टर्स को विद्युत में पढ़ते हैं।

डेटाशीट में दिखाए गए परिचालन एम्पलीफायरों की परिचालन विशेषताएं उस मामले को संदर्भित करती हैं जब सर्किट एक खुले फीडबैक लूप के साथ संचालित होता है। डिज़ाइन के दौरान, लूप बंद हो जाता है और प्राप्त पैरामीटर कैटलॉग डेटा से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न हो सकते हैं।

एम्पलीफायर आयाम प्रतिक्रिया

यह लाभ और चरण विशेषताओं के लिए विशेष रूप से सच है। परिचालन एम्पलीफायरों के साथ प्रतिक्रियावर्तमान में आयाम मुआवजे की आवश्यकता है। यह आउटपुट पर एक चर पूर्वाग्रह संधारित्र द्वारा प्राप्त किया जाता है।

एक तरफा संपीड़न बिंदु

एक डेसिबल संपीड़न बिंदु है महत्वपूर्ण पैरामीटररेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्र में काम करने वाले रेडियो फ्रीक्वेंसी एम्पलीफायरों के लिए। यह ऑपरेशन की रैखिक सीमा को परिभाषित करता है। इस बिंदु को इनपुट सिग्नल पावर स्तर के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर आउटपुट सिग्नल इच्छित आउटपुट के 1dB से कम है।

भार लाउडस्पीकर, इलेक्ट्रिक मोटर, सिग्नल लैंप, हीटर आदि हैं। बिजली की आपूर्तिनिर्दिष्ट मापदंडों के साथ ऊर्जा उत्पन्न करें - वोल्टेज, धाराओं और शक्ति के नाममात्र मूल्य। ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और बेस सर्किट में, फिलामेंट सर्किट में और लैंप के एनोड सर्किट में ऊर्जा की खपत होती है; एम्पलीफायर और लोड के तत्वों के संचालन के निर्दिष्ट मोड को बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाता है। अक्सर, इनपुट सिग्नल कन्वर्टर्स के संचालन के लिए बिजली स्रोतों की ऊर्जा की भी आवश्यकता होती है।

आरएफ सर्किट में परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग करते समय, एम्पलीफायर को संतृप्ति में बदलने से रोकने के लिए आउटपुट सिग्नल आयाम और वोल्टेज स्तर के बीच के अंतराल को ध्यान में रखा जाना चाहिए। शोर एक महत्वपूर्ण कारक है जो एक एम्पलीफायर की गतिशीलता को सीमित करता है और इस प्रकार प्रसंस्करण को अपेक्षाकृत होने से रोकता है कमजोर संकेत. स्व-सक्रिय योग के अलावा, ब्रेडबोर्ड में थर्मल शोर प्रतिरोधक होते हैं, जो कि उनके छोटे मूल्य के कारण, एम्पलीफायर के शोर विश्लेषण से छोड़ा जा सकता है। op amp सिस्टम में शोर का स्तर प्रवर्धित सिग्नल स्तर और लाभ पर निर्भर करता है।

प्रवर्धक उपकरणों का वर्गीकरण।

प्रवर्धक उपकरणों को विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।

द्वारा मन प्रवर्धित विद्युत सिग्नल एम्पलीफायरों को एम्पलीफायरों में विभाजित किया गया है लयबद्ध (निरंतर) संकेत और एम्पलीफायर आवेगशील संकेत।

प्रवर्धित आवृत्तियों के बैंडविड्थ और निरपेक्ष मूल्यों के अनुसार, एम्पलीफायरों को निम्न प्रकारों में विभाजित किया जाता है:

विशेषता का झुकने बिंदु एम्पलीफायर की ऑपरेटिंग रेंज से काफी नीचे है, इसलिए गुलाबी शोर घटक एम्पलीफायर के शोर विश्लेषण से गायब हो सकता है। बहुत सीमित सिग्नल बैंडविड्थ के साथ शोर का स्तर बहुत कम हो सकता है। एम्पलीफायर बैंडविड्थ को कम करके शोर में कमी सीमित व्यावहारिक प्रयोज्यता की है। रेडियो सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले एम्पलीफायरों के लिए, अपेक्षाकृत बड़े विचलन के साथ संशोधित संकेतों को संसाधित करना आवश्यक है। उन परियोजनाओं के लिए जहां शोर एक महत्वपूर्ण विचार है, आपको लाभ कम करने या कम शोर एम्पलीफायर का चयन करने की आवश्यकता हो सकती है।

- डीसी एम्पलीफायरों (ऊपर टी)न्यूनतम आवृत्ति = 0 से ऊपरी ऑपरेटिंग आवृत्ति तक के संकेतों को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया। UPT सिग्नल के चर घटकों और उसके स्थिर घटक दोनों को बढ़ाता है। यूपीटी का व्यापक रूप से स्वचालन और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

- वोल्टेज एम्पलीफायर, बदले में निम्न, उच्च और अल्ट्राहाई आवृत्ति के एम्पलीफायरों में उप-विभाजित होते हैं।

शोर स्तर के संदर्भ में एम्पलीफायरों की तुलना करते समय, ध्यान रखें कि वे सक्रिय हैं और सिग्नल को बढ़ाने के अलावा, इनपुट सिग्नल द्वारा उत्पन्न शोर को भी बढ़ाते हैं। आरएफ सर्किट डिजाइन करने के लिए, वर्तमान फीडबैक ऑप एम्प्स का उपयोग करें।

आयाम और चरण विशेषताओं को चित्र में दिखाया गया है। इस सर्किट में आउटपुट मैचिंग के कारण लोड वोल्टेज आधा गेन होता है। -75 डीबी पर प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया के बीच में है और -50 डीबी सीमा के अंत में है। 40 डीबी दो-चरण एम्पलीफायर के आयाम और चरण विशेषताएं।

चौड़ाई से बैंडविड्थ प्रवर्धित आवृत्तियों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

- निर्वाचन एम्पलीफायरों (उच्च आवृत्ति एम्पलीफायरों - यूएचएफ), जिसके लिए वास्तविक आवृत्ति अनुपात /1 ;

- ब्रॉडबैंड एक बड़ी आवृत्ति रेंज वाले एम्पलीफायर, जिसके लिए आवृत्ति अनुपात />>1 (उदाहरण के लिए, यूएलएफ - कम आवृत्ति एम्पलीफायर)।

जब उच्च लाभ की आवश्यकता होती है, तो दो-घटक कैस्केड का उपयोग किया जा सकता है। अपेक्षाकृत सरल मोड में, आप लाभ को 40 डीबी तक बढ़ा सकते हैं। परियोजना में दो समान डिग्री शामिल हैं। उनके बीच अलगाव और प्रतिबाधा मिलान 50 ओम अवरोधक के साथ कार्यान्वित किया जाता है। एम्पलीफायर चरणों के बीच संधारित्र उच्च आवृत्तियों के आयाम विशेषताओं के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए कार्य करता है, लेकिन तीसरे क्रम के इंटरमोड्यूलेशन विरूपण में वृद्धि में भी योगदान देता है।

दो-चरण एम्पलीफायर के आयाम और चरण विशेषताओं को चित्र में दिखाया गया है। इस उच्च लाभ वाले एम्पलीफायरों को परिरक्षित किया जाना चाहिए और नकली संकेतों को कम करने के लिए आउटपुट सिग्नल को फ़िल्टर किया जाना चाहिए। दूसरा चरण आउटपुट 230 kHz बैंडविड्थ और कम नुकसान के साथ एक सिरेमिक फ़िल्टर का उपयोग करता है।

- पावर एम्पलीफायर - ट्रांसफॉर्मर डिकॉउलिंग के साथ यूएलएफ टर्मिनल स्टेज। अधिकतम शक्ति के लिए आर इंट। प्रति= आर एन,वे। लोड प्रतिरोध मुख्य तत्व (ट्रांजिस्टर) के कलेक्टर सर्किट के आंतरिक प्रतिरोध के बराबर होना चाहिए।

द्वारा डिजाईन एम्पलीफायरों को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: असतत तकनीक का उपयोग करके बनाए गए एम्पलीफायर, यानी सतह या मुद्रित तारों की विधि द्वारा, और एकीकृत तकनीक का उपयोग करके बनाए गए एम्पलीफायर। वर्तमान में, एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट (ICs) का व्यापक रूप से सक्रिय तत्वों के रूप में उपयोग किया जाता है।

फिल्टर का अपना नुकसान 7 डीबी है। पहले चर्चा की गई बिजली अपव्यय प्रणाली का उपयोग किया गया था। इनपुट और आउटपुट में दो अतिरिक्त कॉइल हैं। उनका इंडक्शन एक विशेष फिल्टर के लिए चुना जाता है। विशेष रूप से उपयोगी वर्तमान ले जाने वाले एम्पलीफायर हैं, जिनके पास है सबसे अच्छा प्रदर्शनपारंपरिक ट्रांजिस्टर सिस्टम की तुलना में।

एम्पलीफायर-आधारित ऑपरेटिंग समाधानों का लाभ इनपुट सिग्नल स्तर से अधिक स्थिरता और लाभ में कमी है। Op-amps को केवल प्रतिरोधों के साथ सरल इनपुट और आउटपुट समाप्ति करने में सक्षम होने का लाभ है। एम्पलीफायर के इनपुट प्रतिबाधा को ट्रांसमिशन लाइन के प्रतिबाधा में समायोजित करना प्रतिबिंबों के कारण नुकसान को कम करता है। वर्तमान फीडबैक एम्पलीफायरों को आउटपुट और इनपुट के बीच उच्च लाभ और बहुत अच्छे अलगाव की विशेषता है।

एम्पलीफायर प्रदर्शन।

एम्पलीफायरों के प्रदर्शन संकेतकों में इनपुट और आउटपुट डेटा, लाभ, आवृत्ति रेंज, विरूपण कारक, दक्षता और अन्य पैरामीटर शामिल हैं जो इसकी गुणवत्ता और प्रदर्शन गुणों की विशेषता रखते हैं।

प्रति इनपुट डेटा संबद्ध करना अंकित मूल्यइनपुट सिग्नल (वोल्टेज यूमें= यू 1 , वर्तमान मैंमें= मैं 1 या शक्ति पीमें= पी 1 ), इनपुट प्रतिबाधा, इनपुट समाई या अधिष्ठापन; वे विशिष्ट व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एम्पलीफायर की उपयुक्तता निर्धारित करते हैं। इनपुट सहप्रतिरोधआरमेंसिग्नल स्रोत प्रतिबाधा की तुलना में आरतथाएम्पलीफायर के प्रकार को निर्धारित करता है; उनके अनुपात के आधार पर, वोल्टेज एम्पलीफायरों को प्रतिष्ठित किया जाता है (के साथ .) आरमें >> आरतथा), वर्तमान एम्पलीफायरों (के साथ आरमें << आरतथा) या शक्ति एम्पलीफायरों (के साथ आरमें = आरतथा). इनपुट ईएमहड्डीमें से, प्रतिरोध का प्रतिक्रियाशील घटक होने के कारण, ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज की चौड़ाई पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

यह आलेख आरएफ अनुप्रयोगों में परिचालन एम्पलीफायरों के उपयोग के उदाहरण प्रदान करता है। परिचालन एम्पलीफायरों का उपयोग अपेक्षाकृत कम सिस्टम जटिलता के साथ उच्च स्थिरता प्रदान करता है। यह डिजाइन और कमीशनिंग प्रक्रिया को गति देता है और इसलिए परियोजना लागत को कम करता है। एक ऐतिहासिक दृष्टिकोण से, शायद पहला एम्पलीफायर "तुरही" हाथ रखना था ताकि जिस व्यक्ति को शब्दों को निर्देशित किया गया था, वह पहुंचे, समझे, या कम से कम सुना। यह शुद्ध अर्थ का क्लासिक एम्पलीफायर नहीं था और निश्चित रूप से उस रूप में नहीं था जिसे अब हम जानते हैं - इलेक्ट्रॉनिक उपकरण।

उत्पादन आउटपुट वोल्टेज के नाममात्र मूल्य हैं यू आउट \u003d यू 2, वर्तमान मैं बाहर \u003d मैं 2, निर्गमन शक्ति पी आउट \u003d पी 2और आउटपुट प्रतिबाधा। आउटपुट प्रतिबाधा लोड प्रतिबाधा से काफी कम होनी चाहिए। इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध दोनों सक्रिय हो सकते हैं या उनमें एक प्रतिक्रियाशील घटक (प्रेरक या कैपेसिटिव) हो सकता है। सामान्य स्थिति में, उनमें से प्रत्येक कुल प्रतिरोध Z के बराबर होता है, जिसमें सक्रिय और प्रतिक्रियाशील दोनों घटक होते हैं

इसलिए सरलतम वर्ग ए सर्किट प्रति विन्यास एक एकल ट्रांजिस्टर है। आम उत्सर्जक। इस मामले में, ध्वनिक "उपकरण" के बारे में बात करना बेहतर होगा जो ध्वनिक ऊर्जा को केंद्रित करता है, जिससे इसकी प्रत्यक्षता बढ़ती है, जिसके परिणामस्वरूप दूरी के साथ ध्वनि तीव्रता में कमी आती है।

औसत नश्वर के लिए, एक एम्पलीफायर एक एम्पलीफायर है, और हर कोई एक जैसा है। लेकिन सिर्फ इसके लिए, बस ढक्कन को हटा दें और चक्कर आने के लिए अंदर देखें। क्योंकि amps सख्ती से इलेक्ट्रॉनिक घटक हैं, वे इनमें से कुछ विषयों में तल्लीन किए बिना नहीं जाएंगे। हम एम्पलीफायर कक्षाओं के साथ शुरू करेंगे क्योंकि हम उन्हें समूहबद्ध करने और यह निर्धारित करने में सक्षम होंगे कि उनके फायदे और नुकसान क्या हैं। क्लास ए एम्पलीफायर पुश-पुल सिस्टम में भी काम कर सकता है।

बढ़त आउटपुट और इनपुट का अनुपात है। वोल्टेज लाभ हैंके यू= यू 2/ यू 1 , वर्तमान से कश्मीर= मैं 2/ मैं 1 और शक्ति केपी= पी2/ पी 1 .

एम्पलीफायर की विशेषताएं।

एक एम्पलीफायर की विशेषताएं एक निश्चित डिग्री सटीकता के साथ विभिन्न आवृत्तियों और आकृतियों के संकेतों को बढ़ाने की क्षमता को दर्शाती हैं। सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में आयाम, आयाम-आवृत्ति, चरण-आवृत्ति और क्षणिक शामिल हैं।

इस तरह के विन्यास में सबसे सरल वर्ग ए सर्किट एक एकल ट्रांजिस्टर है। हम इस बारे में विस्तृत चर्चा नहीं करेंगे कि फ्लक्स कैसे प्रवाहित होता है और अलग-अलग घटकों में वोल्टेज कैसे गिराया जाता है। हमारे लिए सबसे महत्वपूर्ण चीज ऐसी प्रणाली की दक्षता है। क्लास ए एम्पलीफायर पाया जाता है जहाँ भी करंट प्रवाहित होता हैट्रांजिस्टर या एंड-ऑफ-फेज ट्यूब, चाहे कोई सिग्नल लगाया गया हो या नहीं।

और यह एम्पलीफायरों के इस वर्ग के लिए विशिष्ट है। बिजली का प्रवाह अधिक होता है, और इसलिए एम्पलीफायर कम दक्षता के साथ बहुत अधिक बिजली की खपत करते हैं। यह एक गंभीर खामी है, क्योंकि हमें उच्च बिजली आपूर्ति और शक्तिशाली हीट सिंक का उपयोग करने की आवश्यकता है। यदि कोई संकेत लागू नहीं होता है, तो एम्पलीफायर हीटर के रूप में कार्य करता है। ट्यूब एएमपीएस में ट्यूब हीटर की चमक भी होती है, इसलिए हम जानते हैं कि 35 वाट पर पावर ड्रॉ 400 वाट है, लेकिन एएमपीएस को स्वच्छ, विकृत ध्वनि देने का भी फायदा होता है।

आयाम विशेषता इनपुट को आपूर्ति की गई एक निश्चित आवृत्ति के हार्मोनिक दोलन के आयाम पर आउटपुट वोल्टेज आयाम की निर्भरता है। इनपुट सिग्नल न्यूनतम से अधिकतम मान में बदल जाता है, और न्यूनतम मान का स्तर आंतरिक शोर के स्तर से अधिक होना चाहिए यूपी एम्पलीफायर द्वारा ही उत्पन्न। एक आदर्श एम्पलीफायर (बिना हस्तक्षेप के एक एम्पलीफायर) में, आउटपुट सिग्नल का आयाम इनपुट के आयाम के समानुपाती होता है यू आउट= क*यूमें और आयाम विशेषता में मूल से गुजरने वाली एक सीधी रेखा का रूप होता है। वास्तविक एम्पलीफायरों में, हस्तक्षेप से छुटकारा पाना संभव नहीं है, इसलिए इसकी आयाम विशेषता एक सीधी रेखा से भिन्न होती है।

आयाम-तथा चरण आवृत्ति विशेषताएँ आवृत्ति पर लाभ की निर्भरता को दर्शाती हैं। एम्पलीफायर में प्रतिक्रियाशील तत्वों की उपस्थिति के कारण, विभिन्न आवृत्तियों के संकेतों को अलग-अलग तरीके से प्रवर्धित किया जाता है, और आउटपुट संकेतों को विभिन्न कोणों पर इनपुट के सापेक्ष स्थानांतरित किया जाता है। आयाम आवृत्ति निर्भरता के रूप में विशेषता को चित्र में दिखाया गया है। ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज एम्पलीफायर को आवृत्ति अंतराल कहा जाता है जिसके भीतर गुणांक का मापांक होता है स्थिर रहता है या पूर्व निर्धारित सीमा के भीतर बदलता रहता है।

चरण आवृत्ति विशेषता इनपुट के चरण के संबंध में आउटपुट सिग्नल के चरण बदलाव के कोण की आवृत्ति निर्भरता है।

एम्पलीफायरों में प्रतिक्रिया।

प्रतिपुष्टि (ओएस) विद्युत सर्किट के बीच कनेक्शन को कॉल करें, जिसके माध्यम से सिग्नल ऊर्जा को उच्च सिग्नल स्तर वाले सर्किट से निचले स्तर वाले सर्किट में स्थानांतरित किया जाता है: उदाहरण के लिए, एम्पलीफायर के आउटपुट सर्किट से इनपुट तक या बाद के चरणों से पिछले चरणों में। फीडबैक एम्पलीफायर का ब्लॉक आरेख नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।


आउटपुट से एम्पलीफायर के इनपुट तक सिग्नल ट्रांसमिशन क्वाड्रिपोल का उपयोग करके किया जाता है पर।एक चार-ध्रुव प्रतिक्रिया एक बाहरी विद्युत सर्किट है जिसमें निष्क्रिय या सक्रिय, रैखिक या गैर-रैखिक तत्व होते हैं। यदि फीडबैक पूरे एम्पलीफायर को कवर करता है, तो फीडबैक को कहा जाता है सामान्य:यदि फीडबैक अलग-अलग कैस्केड या एम्पलीफायर के कुछ हिस्सों को कवर करता है, तो इसे कहा जाता है स्थानीय।इस प्रकार, आंकड़ा एक सामान्य प्रतिक्रिया के साथ एक एम्पलीफायर के ब्लॉक आरेख को दर्शाता है।

एम्पलीफायर चरण मॉडल।

एम्पलीफायर वें झरना - एम्पलीफायर का रचनात्मक लिंक - इसमें एक या अधिक सक्रिय (प्रवर्धक) तत्व और निष्क्रिय तत्वों का एक सेट होता है। व्यवहार में, अधिक स्पष्टता के लिए, सरल मॉडलों पर जटिल प्रक्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

प्रत्यावर्ती धारा को बढ़ाने के लिए ट्रांजिस्टर चरण के वेरिएंट में से एक को बाईं ओर की आकृति में दिखाया गया है। ट्रांजिस्टर वी1 आर-पी-आरएक आम उत्सर्जक के साथ योजना में शामिल प्रकार। इनपुट वोल्टेज बेस - ईएमएफ के साथ एक स्रोत द्वारा बनाया गया एमिटर ई सी और आंतरिक प्रतिरोध आर सी स्रोत। प्रतिरोधों को बेस सर्किट में स्थापित किया जाता है आर 1 तथा आर 2 . ट्रांजिस्टर का संग्राहक स्रोत के ऋणात्मक टर्मिनल से जुड़ा होता है ई टू प्रतिरोधों के माध्यम से आरप्रतितथा आरएफ. आउटपुट सिग्नल कलेक्टर और एमिटर टर्मिनलों से और कैपेसिटर के माध्यम से लिया जाता है 2 . से भार में प्रवेश करता है आरएन. संधारित्र एस एफ एक साथ एक रोकनेवाला के साथ आरएफ फार्म आर सी -फिल्टर यूनिट ( सकारात्मक प्रतिक्रिया - pic), जो आवश्यक है, विशेष रूप से, आपूर्ति वोल्टेज तरंगों को सुचारू करने के लिए (कम-शक्ति स्रोत के साथ ई टूउच्च आंतरिक प्रतिरोध के साथ)। इसके अलावा, ट्रांजिस्टर के एमिटर सर्किट में डिवाइस की अधिक स्थिरता के लिए वी1 (नकारात्मक प्रतिक्रिया - OOS) को अतिरिक्त रूप से शामिल किया जा सकता है आर सी - एक फिल्टर जो आउटपुट सिग्नल के हिस्से को एम्पलीफायर के इनपुट पर वापस जाने से रोकेगा। इस प्रकार, डिवाइस के आत्म-उत्तेजना प्रभाव से बचा जा सकता है। आमतौर पर कृत्रिम रूप से बनाया गया बाहरी कैब आपको अच्छे एम्पलीफायर पैरामीटर प्राप्त करने की अनुमति देता है, लेकिन यह आम तौर पर केवल डीसी या कम आवृत्ति प्रवर्धन के लिए सच है।

द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर कम आवृत्ति वाला एम्पलीफायर सर्किट।

OE सर्किट के अनुसार जुड़े द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर एम्पलीफायर चरण सबसे आम असममित एम्पलीफायरों में से एक है। असतत तत्वों पर बने ऐसे कैस्केड का एक योजनाबद्ध आरेख नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।


इस सर्किट में, रोकनेवाला आर , ट्रांजिस्टर के मुख्य सर्किट में शामिल, कलेक्टर वर्तमान को सीमित करने के साथ-साथ आवश्यक लाभ प्रदान करने के लिए कार्य करता है। वोल्टेज विभक्त के साथ R1R2 ट्रांजिस्टर वीटी के आधार पर प्रारंभिक पूर्वाग्रह वोल्टेज सेट करता है, जो कक्षा ए एम्पलीफिकेशन मोड के लिए जरूरी है।

ज़ंजीर रिज़र्वेशन बाकी बिंदु के उत्सर्जक थर्मल स्थिरीकरण का कार्य करता है; संधारित्र सी 1 तथा सी2 करंट के स्थिर और परिवर्तनशील घटकों के लिए अलग हो रहे हैं। संधारित्र से शंट रोकनेवाला पुनः प्रत्यावर्ती धारा पर, समाई के बाद से से महत्वपूर्ण।

जब विभिन्न आवृत्तियों पर एम्पलीफायर के इनपुट पर निरंतर आयाम का संकेत लागू किया जाता है, तो आउटपुट वोल्टेज सिग्नल की आवृत्ति के आधार पर बदल जाएगा, क्योंकि कैपेसिटर के प्रतिरोध सी 1 , सी2 विभिन्न आवृत्तियों पर भिन्न।

सिग्नल की आवृत्ति पर लाभ की निर्भरता को कहा जाता है आयाम आवृत्ति एम्पलीफायर विशेषताओं (एएफसी)।

कम आवृत्ति एम्पलीफायर सबसे व्यापक रूप से लागू ध्वनि सूचना ले जाने वाले संकेतों को बढ़ाने के लिए, इन मामलों में उन्हें ऑडियो आवृत्ति एम्पलीफायर भी कहा जाता है, इसके अलावा, यूएलएफ का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में सूचना संकेत को बढ़ाने के लिए किया जाता है: मापने की तकनीक और दोष का पता लगाना; स्वचालन, टेलीमैकेनिक्स और एनालॉग कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी; अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों में। एक ऑडियो एम्पलीफायर में आमतौर पर होते हैं पूर्व-प्रवर्धक तथा शक्ति एम्पलीफायर (मन)। पूर्व-प्रवर्धक शक्ति और वोल्टेज को बढ़ाने और उन्हें अंतिम शक्ति एम्पलीफायर के संचालन के लिए आवश्यक मूल्यों पर लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें अक्सर वॉल्यूम, टोन या इक्वलाइज़र नियंत्रण शामिल होते हैं, कभी-कभी इसे संरचनात्मक रूप से एक अलग डिवाइस के रूप में बनाया जा सकता है। एम्पलीफायर लोड (उपभोक्ता) सर्किट को विद्युत दोलनों की निर्दिष्ट शक्ति देनी चाहिए। इसका भार ध्वनि उत्सर्जक हो सकता है: ध्वनिक प्रणाली (स्पीकर), हेडफ़ोन (हेड फोन); रेडियो प्रसारण नेटवर्क या रेडियो ट्रांसमीटर न्यूनाधिक। बास एम्पलीफायर सभी ध्वनि प्रजनन, ध्वनि रिकॉर्डिंग और रेडियो प्रसारण उपकरण का एक अभिन्न अंग है।

एम्पलीफायर चरण के संचालन का विश्लेषण समकक्ष सर्किट (नीचे दिए गए आंकड़े में) का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें ट्रांजिस्टर को टी-आकार के समकक्ष सर्किट से बदल दिया जाता है।


इस समतुल्य परिपथ में, ट्रांजिस्टर में होने वाली सभी भौतिक प्रक्रियाओं को ट्रांजिस्टर के निम्न-संकेत एच-पैरामीटर का उपयोग करके ध्यान में रखा जाता है, जो नीचे दिए गए हैं।


एम्पलीफायरों को शक्ति देने के लिए, कम आंतरिक प्रतिरोध वाले वोल्टेज स्रोतों का उपयोग किया जाता है, इसलिए हम मान सकते हैं कि, इनपुट सिग्नल के संबंध में, प्रतिरोधक आर 1 तथा R2 समानांतर में जुड़ा हुआ है और इसे एक समकक्ष से बदला जा सकता है आरबी \u003d R1R2 / (R1 + R2) .

प्रतिरोधक मान चुनने के लिए एक महत्वपूर्ण मानदंड पुन, R1 तथा R2 ट्रांजिस्टर के संचालन के स्थिर मोड की तापमान स्थिरता सुनिश्चित करना है। तापमान पर ट्रांजिस्टर मापदंडों की एक महत्वपूर्ण निर्भरता कलेक्टर वर्तमान में अनियंत्रित परिवर्तन की ओर ले जाती है इक , जिसके परिणामस्वरूप प्रवर्धित संकेतों की अरेखीय विकृतियाँ हो सकती हैं। शासन के सर्वोत्तम तापमान स्थिरीकरण को प्राप्त करने के लिए, प्रतिरोध को बढ़ाना आवश्यक है पुनः . हालांकि, इससे आपूर्ति वोल्टेज को बढ़ाने की आवश्यकता होती है और बिजली की खपत को बढ़ाता है। प्रतिरोधों के प्रतिरोध में कमी के साथ आर 1 तथा R2 बिजली की खपत भी बढ़ जाती है, जिससे सर्किट की दक्षता कम हो जाती है, और एम्पलीफायर चरण की इनपुट प्रतिबाधा कम हो जाती है।

एकीकृत डीसी एम्पलीफायर।

एकीकृत डिजाइन में एम्पलीफायर (op-amp) सबसे आम सार्वभौमिक माइक्रोक्रिकिट (आईसी) है। Op-amp अत्यधिक स्थिर गुणवत्ता संकेतक वाला एक उपकरण है जो बाहरी सर्किट का उपयोग करके सेट किए गए एल्गोरिदम के अनुसार एनालॉग सिग्नल को संसाधित करने की अनुमति देता है।

ऑपरेशनल एम्पलीफायर (ऑप amp) - एकीकृत मल्टीस्टेज डीसी एम्पलीफायर (यूपीटी) जो विद्युत मापदंडों के लिए निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करता है:

वोल्टेज लाभ अनंत तक जाता है;

इनपुट प्रतिरोध अनंत तक जाता है;

आउटपुट प्रतिबाधा शून्य हो जाती है;

यदि इनपुट वोल्टेज शून्य है, तो आउटपुट वोल्टेज भी शून्य है Uin = 0, Uout = 0;

· प्रवर्धित आवृत्तियों का एक अनंत बैंड।

op-amp में दो इनपुट होते हैं, इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग, साथ ही एक आउटपुट। यूपीटी के इनपुट और आउटपुट को सिग्नल स्रोत के प्रकार और बाहरी भार (असममित, सममित) और उनके प्रतिरोधों के मूल्यों को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। कई मामलों में, एसी एम्पलीफायरों की तरह टीसीडी, सिग्नल स्रोत पर टीसीडी के प्रभाव को कम करने के लिए एक बड़ा इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करते हैं, और टीसीडी के आउटपुट सिग्नल पर लोडिंग के प्रभाव को कम करने के लिए कम आउटपुट प्रतिरोध प्रदान करते हैं।

चित्रा 1 एक इनवर्टिंग एम्पलीफायर का आरेख दिखाता है, चित्रा 2 एक गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर है। इस मामले में, लाभ है:

उलटने के लिए Kiou = Roc / R1

नॉन-इनवर्टिंग के लिए जानें = 1 + आरसी / आर 1





इनवर्टिंग एम्पलीफायर वोल्टेज में ओओएस समानांतर द्वारा कवर किया गया है, जो रिन और रूट में कमी का कारण बनता है। नॉन-इनवर्टिंग एम्पलीफायर एक सीरियल वोल्टेज फीडबैक द्वारा कवर किया जाता है, जो रिन में वृद्धि और रूट में कमी प्रदान करता है। इन ऑप एम्प्स के आधार पर, आप एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए विभिन्न सर्किट बना सकते हैं।

यूपीटी न्यूनतम और उच्चतम इनपुट प्रतिरोध के लिए उच्च आवश्यकताओं के अधीन हैं। निरंतर इनपुट सिग्नल वोल्टेज के साथ यूपीटी के आउटपुट वोल्टेज में सहज परिवर्तन को कहा जाता है एम्पलीफायर बहाव . बहाव के कारण सर्किट की आपूर्ति वोल्टेज की अस्थिरता, ट्रांजिस्टर और प्रतिरोधों के मापदंडों का तापमान और समय अस्थिरता हैं। इन आवश्यकताओं को एक सेशन amp द्वारा पूरा किया जाता है जिसमें पहले चरण को एक अंतर सर्किट के अनुसार इकट्ठा किया जाता है, जो सभी सामान्य मोड शोर को दबा देता है और उच्च इनपुट प्रतिबाधा प्रदान करता है। इस कैस्केड को फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर और कंपाउंड ट्रांजिस्टर पर इकट्ठा किया जा सकता है, जहां एक जीएसटी (स्थिर वर्तमान जनरेटर) एमिटर (स्रोत) सर्किट में जुड़ा हुआ है, जो सामान्य मोड शोर के दमन को बढ़ाता है। इनपुट प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, एक गहरी श्रृंखला OOS और एक उच्च कलेक्टर लोड का उपयोग किया जाता है (इस मामले में, जिन शून्य हो जाता है)।

डीसी एम्पलीफायरों को सिग्नल को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो समय के साथ धीरे-धीरे बदलते हैं, यानी सिग्नल जिनकी समकक्ष आवृत्ति शून्य तक पहुंचती है। इसलिए, UPT के पास होना चाहिए आवृत्ति प्रतिक्रिया Fig.3 में दिखाए गए रूप में। चूंकि op-amp का लाभ बहुत बड़ा है, इसे केवल एक एम्पलीफायर के रूप में उपयोग किया जा सकता है यदि यह गहरी नकारात्मक प्रतिक्रिया से आच्छादित हो (प्रतिक्रिया के अभाव में, op-amp इनपुट पर एक बहुत छोटा "शोर" संकेत भी होगा op-amp के आउटपुट पर संतृप्ति वोल्टेज के करीब वोल्टेज दें)।

परिचालन एम्पलीफायर का इतिहास इस तथ्य से संबंधित है कि डीसी एम्पलीफायरों का उपयोग एनालॉग कंप्यूटिंग में विभिन्न गणितीय कार्यों को लागू करने के लिए किया जाता था, जैसे कि योग, एकीकरण, आदि। वर्तमान में, हालांकि इन कार्यों ने अपना महत्व नहीं खोया है, वे केवल एक बनाते हैं op-amps के संभावित अनुप्रयोगों की सूची का छोटा सा हिस्सा।

पावर एम्पलीफायर।

यह क्या दिखाता है एम्पलीफायर- आगे, संक्षिप्तता के लिए, हम इसे UM कहेंगे? पूर्वगामी के आधार पर, एम्पलीफायर के ब्लॉक आरेख को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है:

  • इनपुट चरण
  • इंटरमीडिएट कैस्केड
  • आउटपुट चरण (पावर एम्पलीफायर)

ये तीनों भाग एक ही उद्देश्य की पूर्ति करते हैं - आउटपुट सिग्नल की शक्ति को उसके आकार को इस स्तर तक बदले बिना बढ़ाना कि कम प्रतिरोध के साथ लोड चलाना संभव हो - एक ड्राइवर या हेडफ़ोन।

वहाँ हैं ट्रांसफार्मरतथा transformerlessयूएम आरेख।

1. ट्रांसफार्मर शक्ति एम्पलीफायर।

विचार करना एकल चक्र ट्रांसफार्मरमन, जिसमें ट्रांजिस्टर OE (चित्र। बाईं ओर) के साथ योजना के अनुसार जुड़ा हुआ है।

ट्रांसफॉर्मर टीपी 1 और टीपी 2 को एम्पलीफायर के लोड और आउटपुट प्रतिबाधा और एम्पलीफायर के इनपुट प्रतिबाधा को क्रमशः इनपुट सिग्नल स्रोत के प्रतिबाधा से मेल खाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। तत्व आर और डी ट्रांजिस्टर के संचालन के प्रारंभिक मोड प्रदान करते हैं, और सी ट्रांजिस्टर टी को आपूर्ति किए गए परिवर्तनीय घटक को बढ़ाता है।

चूंकि ट्रांसफार्मर शक्ति एम्पलीफायरों का एक अवांछनीय तत्व है, क्योंकि बड़े आयाम और वजन हैं, निर्माण के लिए अपेक्षाकृत कठिन है, वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है transformerlessशक्ति एम्पलीफायर।

2. ट्रांसफार्मर रहित शक्ति एम्पलीफायर।

विचार करना पुश-पुल यूएमविभिन्न प्रकार की चालकता वाले द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर पर। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, आउटपुट सिग्नल की शक्ति को उसके आकार को बदले बिना बढ़ाना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, पीए की डीसी बिजली की आपूर्ति ली जाती है और एसी में परिवर्तित हो जाती है, लेकिन इस तरह से कि आउटपुट सिग्नल आकार इनपुट सिग्नल आकार को दोहराता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है:


यदि ट्रांजिस्टर के पास पर्याप्त रूप से उच्च ट्रांसकंडक्टेंस मान है, तो ऐसे सर्किट बनाना संभव है जो ट्रांसफॉर्मर के उपयोग के बिना एक ओम के भार पर काम करते हैं। इस तरह के एक एम्पलीफायर को एक द्विध्रुवीय बिजली आपूर्ति द्वारा एक ग्राउंडेड मिडपॉइंट के साथ संचालित किया जाता है, हालांकि एक यूनिपोलर बिजली आपूर्ति के लिए सर्किट बनाना संभव है।


पूरक का योजनाबद्ध आरेख उत्सर्जक अनुयायी - अतिरिक्त समरूपता वाला एक एम्पलीफायर - बाईं ओर की आकृति में दिखाया गया है। उसी इनपुट सिग्नल के साथ, सकारात्मक आधे चक्रों के दौरान एनपीएन ट्रांजिस्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है। जब इनपुट वोल्टेज नकारात्मक होता है, तो पीएनपी ट्रांजिस्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित होगा। दोनों ट्रांजिस्टर के उत्सर्जकों को मिलाकर, उन्हें एक सामान्य भार के साथ लोड करना और संयुक्त आधारों पर समान संकेत लागू करना, हमें एक पुश-पुल पावर एम्पलीफिकेशन चरण मिलता है।

ट्रांजिस्टर के समावेश और संचालन पर अधिक विस्तार से विचार करें। एम्पलीफायर ट्रांजिस्टर क्लास बी मोड में काम करते हैं। इस सर्किट में, ट्रांजिस्टर अपने मापदंडों में बिल्कुल समान होना चाहिए, लेकिन प्लानर संरचना में विपरीत होना चाहिए। जब एम्पलीफायर के इनपुट पर एक सकारात्मक आधा-लहर वोल्टेज आता है यूनी ट्रांजिस्टर टी1 , प्रवर्धन मोड में संचालित होता है, और ट्रांजिस्टर T2 - कट ऑफ मोड में। जब एक नकारात्मक अर्ध-लहर आती है, तो ट्रांजिस्टर भूमिकाएँ बदलते हैं। चूँकि एक खुले ट्रांजिस्टर के आधार और उत्सर्जक के बीच का वोल्टेज छोटा (लगभग 0.7 V) होता है, इसलिए वोल्टेज उउट वोल्टेज के करीब यूनी . हालांकि, ट्रांजिस्टर की इनपुट विशेषताओं की गैर-रैखिकता के प्रभाव के कारण आउटपुट वोल्टेज विकृत हो जाता है। गैर-रैखिक विरूपण की समस्या को बेस सर्किट में प्रारंभिक पूर्वाग्रह लागू करके हल किया जाता है, जो चरण को एबी मोड में रखता है।

विचाराधीन एम्पलीफायर के लिए, लोड पर अधिकतम संभव वोल्टेज आयाम उम के बराबर है . इसलिए, अधिकतम संभव भार शक्ति अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित की जाती है


यह दिखाया जा सकता है कि अधिकतम भार शक्ति पर, एम्पलीफायर बिजली से खपत करता है जो अभिव्यक्ति द्वारा निर्धारित शक्ति की आपूर्ति करता है

उपरोक्त के आधार पर, हम अधिकतम संभव प्राप्त करते हैं यूएम दक्षता: एनमैक्स = पी एन.मैक्स / पी खपत अधिकतम = 0,78.

इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर्स - सेक्शन फिलॉसफी, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक्स 2.5.1. सामान्य सूचना इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर ...

2.5.1 सामान्य जानकारी

इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर विद्युत संकेतों के वोल्टेज, करंट और शक्ति को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण कहलाता है।

इस मामले में, शक्ति प्रवर्धन सबसे महत्वपूर्ण है, क्योंकि वोल्टेज प्रवर्धन (शक्ति प्रवर्धन के बिना) केवल एक ट्रांसफार्मर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है। इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों में सिग्नल की शक्ति बिजली की आपूर्ति की ऊर्जा से बढ़ जाती है।

इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर सबसे आम इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। यह सीधे तार संचार में, ध्वनि फिल्मों में, सेंसर संकेतों को बढ़ाने के लिए स्वचालन में, विद्युत और गैर-विद्युत मात्रा को मापने के लिए, नियंत्रण और विनियमन उपकरणों में, साथ ही भूवैज्ञानिक अन्वेषण, सटीक समय, चिकित्सा, संगीत और कई अन्य मामलों में उपयोग किया जाता है। . इसके अलावा, इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों का उपयोग अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है: इलेक्ट्रॉनिक जनरेटर, सिग्नल आकार और आवृत्ति कन्वर्टर्स, आदि।

एम्पलीफायरों को विभिन्न मानदंडों के अनुसार कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है। अक्सर उन्हें प्रवर्धित संकेतों की आवृत्ति रेंज के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।

डीसी एम्पलीफायरों (डीसीए) को डीसी वोल्टेज या धीरे-धीरे अलग-अलग संकेतों को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनका उपयोग विभिन्न सेंसरों के संकेतों को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिन्हें प्राथमिक ट्रांसड्यूसर भी कहा जाता है।

ऑडियो फ़्रीक्वेंसी एम्पलीफायरों (UZCH) को ऑडियो फ़्रीक्वेंसी रेंज (20 हर्ट्ज से 20 kHz तक) में विद्युत संकेतों को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कम आवृत्ति एम्पलीफायरों (यूएलएफ) का उपयोग आवृत्ति रेंज में संकेतों को 20 हर्ट्ज से 100 किलोहर्ट्ज़ तक बढ़ाने के लिए किया जाता है।

चयनात्मक, या चयनात्मक (गुंजयमान), एम्पलीफायर अपेक्षाकृत संकीर्ण आवृत्ति बैंड में संकेतों को बढ़ाते हैं। अक्सर उनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है, विशेष रूप से, रेडियो रिसीवर में उच्च-आवृत्ति दोलनों को बढ़ाने के लिए, उन्हें उच्च-आवृत्ति UHF एम्पलीफायरों के रूप में संक्षिप्त किया जाता है।

ब्रॉडबैंड एम्पलीफायरों को आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला (दसियों हर्ट्ज से कई मेगाहर्ट्ज़ तक) को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है और उदाहरण के लिए, टेलीविजन रिसीवर में उपयोग किया जाता है।

काम का अंत -

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इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स

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गणना प्रक्रिया
1. आइए शाखाओं में धाराओं की सशर्त दिशाएँ निर्धारित करें (हम प्रतिरोधों की क्रमिक संख्या के अनुसार संख्या दर्ज करेंगे)। 2. पहले कानून के अनुसार प्रत्येक स्वतंत्र नोड्स के लिए समीकरण बनाएं

नोडल संभावित विधि
यह विधि पहले किरचॉफ कानून, चित्र 5 -I1 + I2 - I3 = 0 की योजना के अनुसार समीकरणों के निर्माण पर आधारित है।

इलेक्ट्रिक सर्किट सिंगल फेज एसी
प्रत्यावर्ती धारा वह धारा है जो समय-समय पर परिमाण और दिशा में बदलती रहती है: I0(t) = I0(t + kT)। इस विधा का वर्णन किया जा सकता है

नियंत्रण कार्य
1. यदि कुंडल धारा Z . हो तो अधिष्ठापन में वोल्टेज निर्धारित करें

इंडक्टिवली कपल्ड सर्किट
एक प्रत्यावर्ती धारा विद्युत परिपथ के प्रेरक रूप से युग्मित तत्वों को आगमनात्मक कॉइल कहा जाता है, जिसमें स्व-प्रेरण ईएमएफ के अलावा, एक वैकल्पिक चुंबक की क्रिया से एक ईएमएफ बनाया जाता है।

कुंडलियों का सीरियल कनेक्शन
एक सीरियल कनेक्शन के साथ एक सर्किट के लिए, अंजीर के समवर्ती समावेश के साथ। 26:

कॉइल्स का समानांतर कनेक्शन
कॉइल के समानांतर कनेक्शन के साथ, चित्र 27।

विद्युत परिपथों में क्षणिक प्रक्रियाएं
t विद्युत परिपथों में

फ्लक्स लिंकेज अचानक नहीं बदल सकता
, इसलिए, पहले कम्यूटेशन कानून के अनुसार पहले क्षण में

नियंत्रण कार्य
1. एक सममित विद्युत परिपथ में जब एक तारे से जुड़ा होता है, Z = 5ej30V ओम;

ग्राउंडेड न्यूट्रल
ग्राउंडेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में सिंगल-फेज शॉर्ट सर्किट का करंट काफी बड़ा होता है और एक आर्क की घटना के साथ होता है। इससे कोयला खदानों और परिसरों में ऐसे नेटवर्क का उपयोग करना असंभव हो जाता है।

पृथक तटस्थ
एक पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में एकल-चरण पृथ्वी दोष के साथ, शॉर्ट-सर्किट वर्तमान इन्सुलेशन प्रतिरोध द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो बदले में, सक्रिय और कैपेसिटिव प्रतिरोध द्वारा निर्धारित किया जाता है।

रक्षक पृथ्वी
सुरक्षात्मक अर्थिंग एक विद्युत अधिष्ठापन के सभी गैर-वर्तमान-वहन धातु भागों की धरती से जानबूझकर कनेक्शन है जो सक्रिय नहीं हैं, लेकिन जो सक्रिय हो सकते हैं।

सुरक्षात्मक शून्य। परिचालन सिद्धांत
ग्राउंडिंग एक शून्य, बार-बार ग्राउंडेड तार, अंजीर। 49 के साथ विद्युत प्रतिष्ठानों के धातु गैर-वर्तमान-वाहक भागों का जानबूझकर विद्युत कनेक्शन है।

चुंबकीय क्षेत्र और लौहचुंबकीय सामग्री की विशेषता वाली मूल मात्रा
प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में, विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने वाले विद्युत चुम्बकीय तंत्र और उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वे आवश्यकतानुसार चुंबकीय क्षेत्र भी बनाते हैं।

पूर्ण वर्तमान कानून
चुंबकीय परिपथ की गणना कुल धारा के नियम पर आधारित है।

एक प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में फेरोरेसोनेंट परिघटना
चुंबकीयकरण वक्र की गैर-रैखिकता चुंबकीय कोर पर कुंडल के आगमनात्मक प्रतिक्रिया की गैर-रैखिकता का कारण बनती है, जिसके लिए आगमनात्मक प्रतिक्रिया इसके बिना कई गुना अधिक होगी।

ट्रान्सफ़ॉर्मर
ट्रांसफॉर्मर विद्युत उपकरण होते हैं जिन्हें एक वोल्टेज स्तर की धारा को उसी आवृत्ति के दूसरे वोल्टेज स्तर के प्रत्यावर्ती धारा में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे।

एकल चरण वोल्टेज ट्रांसफार्मर
एकल-चरण ट्रांसफार्मर के उदाहरण का उपयोग करके ट्रांसफार्मर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें, जो योजनाबद्ध रूप से दो घुमावदार w1 और w2 (छवि 56) के साथ एक चुंबकीय सर्किट है।

अतुल्यकालिक मोटर
एसिंक्रोनस मोटर अपनी सादगी और विश्वसनीयता के कारण विभिन्न तंत्रों के लिए इलेक्ट्रिक ड्राइव के रूप में सबसे आम है। दुनिया में उत्पादित सभी ऊर्जा का 60% से अधिक फ़र्स में परिवर्तित हो जाता है

तुल्यकालिक मशीन
एसी सिंक्रोनस मशीन का उपयोग तंत्र के साथ किया जाता है जिसमें निरंतर ऑपरेटिंग टॉर्क की आवश्यकता होती है। इस तरह के तंत्र में कंप्रेशर्स, पंखे, पंप आदि शामिल हैं।

डीसी मशीन
डीसी विद्युत मशीनों को विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा और इसके विपरीत दोनों में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसलिए, पहले मामले में, उन्हें इंजन कहा जाता है, और दूसरे में, जीन।

विद्युत सुरक्षा सुनिश्चित करें
विद्युत परिपथों को स्विच करते समय (विद्युत रिसीवर को चालू करना, बंद करना), या तो स्पार्क डिस्चार्ज या चाप अलग संपर्कों के बीच होता है। विस्फोटक वातावरण में (कोयले की खान में)

विद्युत नेटवर्क के अलगाव का नियंत्रण। रिसाव रिले
एक नेटवर्क में एक एकल-चरण शॉर्ट सर्किट एक पृथक तटस्थ के साथ किसी का ध्यान नहीं जा सकता है क्योंकि गलती वर्तमान छोटा है। हालांकि, किसी का ध्यान नहीं गया और समय एकल चरण में डिस्कनेक्ट नहीं हुआ

एक सुरक्षात्मक शटडाउन का असाइनमेंट
सुरक्षात्मक शटडाउन का उद्देश्य विद्युत स्थापना के स्वचालित शटडाउन को सुनिश्चित करना है जब इसमें किसी व्यक्ति को बिजली के झटके का खतरा हो। सुरक्षात्मक उपाय - नेटवर्क अनुभाग का त्वरित शटडाउन

ग्राउंड फॉल्ट सेंसिंग डिवाइसेस
जब विद्युत अधिष्ठापन (चित्र 72) के शरीर पर खतरनाक वोल्टेज होते हैं, तो एक रिसाव चालू होता है, वर्तमान रिले आरटी सक्रिय होता है, शरीर और जमीन के बीच जुड़ा होता है, इसके सामान्य रूप से बंद संपर्क को खोलता है

पी-एन-जंक्शन और इसके गुण
अर्धचालक युक्तियों की क्रिया अर्धचालकों के गुणों के उपयोग पर आधारित होती है। अर्धचालक कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। अर्धचालक हैं

सेमीकंडक्टर डायोड
एक अर्धचालक डायोड एक दो-इलेक्ट्रोड अर्धचालक उपकरण है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन-छेद p-n जंक्शन होता है। डिजाइन द्वारा, अर्धचालक डायोड विभाजित हैं

कभी-कभी वोल्टेज प्रतिक्रिया कारक माना जाता है
मान h12 » 2×10-3-2×10-4

एकीकृत सर्किट
इंटीग्रेटेड सर्किट एक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उत्पाद है जिसमें कम से कम पांच सक्रिय तत्व (ट्रांजिस्टर, डायोड) और निष्क्रिय तत्व (प्रतिरोधक, कैपेसिटर, चोक) होते हैं, जो और

एक आम उत्सर्जक के साथ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर
विचाराधीन एम्पलीफायर (चित्र। 97) को कम आवृत्ति रेंज में हार्मोनिक संकेतों (एक साइनसॉइडल आकार के संकेत) को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसे सर्किट का नाम इस तथ्य से समझाया गया है कि एमिटर यहां है

op-amp का अंतर लाभ संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है
Uin1 = const और Uin2 = const के साथ, क्रमशः

आगमनात्मक प्रतिक्रिया के साथ साइनसोइडल दोलनों के एलसी थरथरानवाला
अंजीर पर। 105 आगमनात्मक प्रतिक्रिया के साथ साइनसॉइडल दोलनों के एक एलसी स्व-थरथरानवाला का सरलीकृत आरेख दिखाता है। इसमें एक n-p-n प्रकार का ट्रांजिस्टर, एक ऑसिलेटरी सर्किट L . होता है

डबल टी ब्रिज आरसी ऑसीलेटर
एक डबल टी-आकार के पुल के साथ एक आरसी थरथरानवाला की योजना पर विचार करें (चित्र। 106)। बहुत कम आवृत्तियों पर, w ® 0 पर, प्रतिक्रिया कारक b ® 1, क्योंकि कैपेसिटर के प्रतिरोध बन जाते हैं

तर्क तत्वों के प्रतीक और सत्य सारणी
"NOT" ऑपरेशन या लॉजिकल नेगेशन ऑपरेशन का मतलब है कि इस ऑपरेशन के दौरान, लॉजिकल फंक्शन Y, तर्क X के विपरीत है। विश्लेषणात्मक रूप से, इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है

एकीकृत सर्किट
तार्किक एकीकृत परिपथों की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए, उनके मुख्य मापदंडों और विशेषताओं का उपयोग किया जाता है। मुख्य मापदंडों में शामिल हैं: 1. प्रदर्शन - प्रतिक्रिया समय

आरएस फ्लिप-फ्लॉप
एसिंक्रोनस आरएस फ्लिप-फ्लॉप सबसे सरल हैं और व्यापक रूप से पल्स और डिजिटल तकनीक में उपयोग किए जाते हैं। विशेष रूप से, वे अन्य प्रकार के ट्रिगर के आधार के रूप में कार्य करते हैं और आसानी से बनाए जा सकते हैं

डिजिटल पल्स काउंटर
डिजिटल पल्स काउंटर (डीएससी) ऐसे उपकरण हैं जो इनपुट दालों की संख्या की गणना को लागू करते हैं और इस संख्या को कुछ कोड में ठीक करते हैं। आमतौर पर काउंटर ट्रिगर्स (एच .) के आधार पर बनाए जाते हैं

एनालॉग-टू-डिजिटल और डिजिटल-टू-एनालॉग कन्वर्टर्स
एक डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) एक उपकरण है जिसे डिजिटल कोड को एनालॉग सिग्नल में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। अंजीर पर। 114 एक साधारण डीएसी का आरेख दिखाता है। डीएसी प्रस्तुत करता है

माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रो कंप्यूटर
प्रोसेसर - किसी दिए गए प्रोग्राम के अनुसार सूचना को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक उपकरण। माइक्रोप्रोसेसर - एक या अधिक एकीकृत माइक्रो . पर एकीकृत प्रौद्योगिकी द्वारा बनाया गया एक प्रोसेसर