خانه / آموزش های الکترونیک / آموزش الکترونیک آنالوگ / طراحی تقویت کننده دو طبقه ترانزیستوری (تقویت کننده بلندگو)

طراحی تقویت کننده دو طبقه ترانزیستوری (تقویت کننده بلندگو)

برای طراحی این تقویت کننده به دو طبقه نیاز داریم. طبقه اول از یک امیتر مشترک تشکیل شده است تا امپدانس ورودی را به دیگر طبقات انتقال دهد.( تطبیق امپدانس)

و همچنین جریان و ولتاژ را تا حد قابل قبولی افزایش بدهد. برای طبقه دوم از یک کلکتور مشترک استفاده می شود. چرا بهره جریان بالایی دارد و دارای امپدانس ورودی بالا و امپدانس خروجی پایینی است به طوری که می تواند به راحتی یک بلندگو با مقاومت کم را درایو کند.

برای شروع طراحی ابتدا چند فرض در نظر می گیریم.

ترانزیستور مدل BC107A می باشد و دارای مشخصات زیر است  :

 

 

 

2- معادل ورودی (میکروفون) و خروجی (بلندگو) را به صورت زیر در نظر می گیریم:

 

 

 

3- امپدانس های ورودی و خروجی طبقه اول و طبقه دوم به صورت زیر است:

 

 

4- در مورد هر طبقه داریم:

 

 

 

 

 

طراحی طبقه اول

از بهره ولتاژ شروع می کنیم. با توجه به امپدانس خروجی طبقه اول داریم:

 

 

 

حال می توان مقدار مقاومت ها و جریان کلکتور را محاسبه کرد:

 

 

 

 

مجددا بر اساس امپدانس خروجی داریم:

 

 

حال به پیدا کردن مقاومت معادل تونن می پردازیم. در این حالت یک فرض نیز می کنیم:

پس از  انجام شبیه سازی نتایج زیر بدست می آید:

در نهایت به مقدار بهره 70 رسیدیم که قابل قبول است. البته شکل موج خروجی دارای اعوجاج است که برای رفع این مشکل باید از فیدبک استفاده نمود.

 

طراحی طبقه دوم

در این مرحله مجددا از بهره شروع می کنیم. چون بهره این طبقه را نزدیک به 1 فرض می کنیم لذا می توان مقاومت های  rπ1و rπ2را خیلی کوچک در نظر گرفت.

 

حال می توان مقدار جریان عبوری از کلکتور را بدست آورد:

 

 

 

 

 

در این طبقه مقاومت کلکتور را در نظر نمی گیریم.

 

با استفاده از امپدانس ورودی طبقه دوم می توان مقدار مقاومت معادل تونن را بدست آورد:

 

 

حال به محاسبه ولتاژ معادل تونن می پردازیم:

 

 

در آخر مقدار مقاومت های R3 و  R4 را بدست می آوریم:

 

 

 

پس از انجام شبیه سازی نتایج زیر بدست می آید:

مقدار بهره این طبقه نیز حدود 1 شد که مطلوب است.

در آخر پس از اتصال دو طبقه به یکدیگر و انجام شبیه سازی نتایج زیر بدست آمد:

همانطور که در نمودار مشخص است، مقدار بهره نهایی سیستم که حاصل ضرب بهره هر طبقه بود تقریبا برابر

60  شده است. حال باید اثر اعوجاج را از بین ببریم. برای این کار، از فیدبک با مقاومت استفاده می کنید

با این کار بهره کاهش می یابد. برای رفع این مشکل و بهبود بهره مقدار مقاومت ها را کمی تغییر می دهیم

همانطوری که مشخص است با افزودن فیدبک، اعوجاج از بین رفت ولی بهره پایین آمد که با تغییر برخی از

مقاومت ها آن را اصلاح کردیم. و در نهایت به بهره حدود 40 رسیدیم.

دریافت گزارش پی دی اف این پروژه و همچنین فایل های شبیه سازی

 

منابع:

خوش نظر، م، طراحی تقویت کننده، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی تهران، 93

 

درباره ی Rezair

کارشناسی مهندسی برق الکترونیک ، علاقه مند به برنامه نویسی میکروکنترلرها

همچنین ببینید

مخابرات ماهواره (قسمت چهارم)

مقدمه : در این قسمت از روایط فرکانسی در ماهواره و تداخلات فرکانسی می گوییم …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

3 × 4 =