증폭은 특정 신호의 특성을 변경하지 않고 진폭을 증가시켜 신호 강도를 높이는 과정입니다. RC 결합 증폭기는 저항과 커패시터의 조합을 사용하여 여러 단계의 증폭기가 연결된 다단 증폭기의 일부입니다. 증폭기 회로는 기본 회로 전자 공학에서.
트랜지스터를 완전히 기반으로하는 증폭기를 기본적으로 트랜지스터 증폭기라고합니다. 입력 신호는 전류 신호, 전압 신호 또는 전원 신호일 수있다. 증폭기는 특성을 변경하지 않고 신호를 증폭하며 출력은 입력 신호의 수정 된 버전이됩니다. 증폭기의 응용 분야는 광범위합니다. 주로 오디오 및 비디오 기기, 통신, 컨트롤러 등에 사용됩니다.
단일 스테이지 공통 이미 터 증폭기 :
단일 단계 공통 이미 터 트랜지스터 증폭기의 회로도는 다음과 같습니다.
단일 단계 공통 이미 터 RC 결합 증폭기
회로 설명
단일 단계 공통 이미 터 RC 결합 증폭기는 단순하고 기본적인 증폭기 회로입니다. 이 회로의 주요 목적은 약한 신호를 추가 증폭을 위해 충분히 강하게 만드는 사전 증폭입니다. 적절하게 설계된이 RC 결합 증폭기는 우수한 신호 특성을 제공 할 수 있습니다.
입력의 커패시터 Cin은 DC 전압을 차단하고 트랜지스터에 AC 전압 만 허용하는 데 사용되는 필터 역할을합니다. 외부 DC 전압이 트랜지스터베이스에 도달하면 바이어스 조건이 변경되고 증폭기 성능에 영향을 미칩니다.
R1 및 R2 저항은 바이폴라 트랜지스터에 적절한 바이어스를 제공하는 데 사용됩니다. R1 및 R2는 트랜지스터 비활성 영역을 구동하는 데 필요한 기본 전압을 제공하는 바이어스 네트워크를 형성합니다.
컷오프 영역과 포화 영역 사이의 영역을 활성 영역이라고합니다. 바이폴라 트랜지스터 동작이 완전히 꺼진 영역을 차단 영역이라고하고 트랜지스터가 완전히 켜진 영역을 포화 영역이라고합니다.
저항 Rc와 Re는 Vcc의 전압을 낮추는 데 사용됩니다. 저항 Rc는 콜렉터 저항이고 Re는 이미 터 저항입니다. 둘 다 위의 회로에서 Vcc 전압을 50 % 떨어 뜨리는 방식으로 선택됩니다. 에미 터 커패시터 Ce 및 에미 터 저항은 회로 작동을보다 안정적으로 만들기 위해 네거티브 피드백을 다시 만듭니다.
2 단계 공통 이미 터 증폭기 :
아래 회로는 저항 R이 부하로 사용되고 커패시터 C가 증폭기 회로의 두 단계 사이의 결합 요소로 사용되는 2 단계 공통 이미 터 모드 트랜지스터 증폭기를 나타냅니다.
2 단계 공통 이미 터 RC 결합 증폭기
회로 설명 :
입력 AC. 신호는 1의 트랜지스터의베이스에 적용됩니다.성RC 결합 증폭기의 단계는 함수 발생기에서 1 단계 출력을 통해 증폭됩니다. 이 증폭 된 전압은 커플 링 커패시터 Cout을 통해 증폭기의 다음 단계의베이스에 적용되며, 여기서 추가로 증폭되어 두 번째 단계의 출력에 다시 나타납니다.
따라서 연속 단계는 신호를 증폭하고 전체 이득은 원하는 수준으로 올라갑니다. 여러 앰프 단계를 연속적으로 연결하면 훨씬 더 높은 이득을 얻을 수 있습니다.
증폭기의 저항-커패시턴스 (RC) 커플 링은 첫 번째 단계의 출력을 두 번째 단계의 입력 (베이스)에 연결하는 데 가장 널리 사용됩니다. 이 유형의 커플 링은 값이 저렴하고 광범위한 주파수에서 일정한 증폭을 제공하기 때문에 가장 많이 사용됩니다.
증폭기로서의 트랜지스터
RC 커플 링 증폭기의 다양한 회로에 대해 알고 있지만 다음에 대해 아는 것이 중요합니다. 트랜지스터 기초 증폭기로. 일반적으로 사용되는 바이폴라 트랜지스터의 세 가지 구성은 공통베이스 트랜지스터 (CB), 공통 이미 터 트랜지스터 (CE) 및 공통 콜렉터 트랜지스터 (CE)입니다. 트랜지스터 외에 연산 증폭기 증폭 목적으로도 사용할 수 있습니다.
- 공통 이미 터 공통 이미 터가 양의 이득을 가지며 또한 단일성보다 더 크기 때문에 구성은 오디오 증폭기 애플리케이션에서 일반적으로 사용됩니다. 이 구성에서 이미 터는 접지에 연결되고 입력 임피던스가 높습니다. 출력 임피던스는 중간입니다. 이러한 유형의 트랜지스터 증폭기 애플리케이션의 대부분은 일반적으로 RF 통신 및 광섬유 통신 (OFC).
- 공통 기본 구성의 이득은 1보다 작습니다. 이 구성에서 수집기는 접지에 연결됩니다. 공통 기본 구성에서 낮은 출력 임피던스와 높은 입력 임피던스를 가지고 있습니다.
- 공통 수집가 구성은 이미 터 추종자 공통 이미 터에 적용된 입력이 공통 컬렉터의 출력에 나타나기 때문입니다. 이 구성에서 수집기는 접지에 연결됩니다. 출력 임피던스가 낮고 입력 임피던스가 높습니다. 그것은 거의 일치하는 이득을 가지고 있습니다.
트랜지스터 증폭기의 기본 매개 변수
앰프를 선택하기 전에 다음 사양을 고려해야합니다. 좋은 앰프는 다음 사양을 모두 갖추어야합니다.
- 입력 임피던스가 높아야합니다.
- 안정성이 높아야합니다
- 선형성이 높아야합니다.
- 높은 이득과 대역폭이 있어야합니다.
- 고효율이어야합니다
대역폭 :
증폭기 회로가 적절하게 증폭 할 수있는 주파수 범위를 특정 증폭기의 대역폭이라고합니다. 아래 곡선은 주파수 응답 단일 단계 RC 결합 증폭기의.
R C 결합 주파수 응답
주파수에 따른 증폭기 이득의 변화를 나타내는 곡선을 주파수 응답 곡선이라고합니다. 대역폭은 하위 절반 전력과 상위 절반 전력 지점 사이에서 측정됩니다. P1 포인트는 하반부 전력이고 P2는 각각 상반기 전력입니다. 좋은 오디오 증폭기는들을 수있는 주파수 범위이기 때문에 20Hz에서 20kHz 사이의 대역폭을 가져야합니다.
이득:
증폭기의 이득은 입력 전력에 대한 출력 전력의 비율로 정의됩니다. 이득은 데시벨 (dB) 또는 숫자로 표현할 수 있습니다. 이득은 증폭기가 주어진 신호를 얼마나 증폭 할 수 있는지를 나타냅니다.
아래 방정식은 숫자의 이득을 나타냅니다.
G = 삐 / 핀
Pout은 증폭기의 출력 전력입니다.
핀은 증폭기의 입력 전력입니다.
아래 방정식은 데시벨 (DB) 단위의 이득을 나타냅니다.
DB = 10log (Pout / Pin)의 이득
이득은 전압과 전류로도 표현할 수 있습니다. 전압 이득은 입력 전압에 대한 출력 전압의 비율이고 전류 이득은 입력 전류에 대한 출력 전류의 비율입니다. 전압 및 전류의 이득에 대한 방정식은 다음과 같습니다.
전압 이득 = 출력 전압 / 입력 전압
전류 이득 = 출력 전류 / 입력 전류
높은 입력 임피던스 :
입력 임피던스는 전압 소스에 연결될 때 증폭기 회로에서 제공하는 임피던스입니다. 트랜지스터 증폭기는 입력 전압 소스를로드하는 것을 방지하기 위해 높은 입력 임피던스를 가져야합니다. 이것이 증폭기에서 높은 임피던스를 갖는 이유입니다.
소음:
노이즈는 신호에 존재하는 원치 않는 변동 또는 주파수를 나타냅니다. 시스템에 존재하는 두 개 이상의 신호 간의 상호 작용, 구성 요소 오류, 설계 결함, 외부 간섭 또는 증폭기 회로에 사용되는 특정 구성 요소 때문일 수 있습니다.
선형성 :
입력 전력과 출력 전력간에 선형 관계가있는 경우 증폭기는 선형이라고합니다. 선형성은 이득의 평탄도를 나타냅니다. 증폭기는 내부 기생 커패시턴스로 인해 고주파수에서 이득을 잃는 경향이있는 BJT, JFET 또는 MOSFET과 같은 능동 장치를 사용하므로 실제로 100 % 선형성을 얻을 수 없습니다. 이 외에도 입력 DC 디커플링 커패시터는 더 낮은 컷오프 주파수를 설정합니다.
능률:
증폭기의 효율성은 증폭기가 전원 공급 장치를 효율적으로 활용할 수있는 방법을 나타냅니다. 또한 전원 공급 장치의 전력이 출력에서 이득으로 변환되는 정도를 측정합니다.
효율은 일반적으로 백분율로 표시되며 효율 방정식은 (Pout / Ps) x 100으로 표시됩니다. 여기서 Pout은 전원 출력이고 Ps는 전원 공급 장치에서 가져온 전원입니다.
A 급 트랜지스터 증폭기는 효율이 25 %이고 신호 재생성이 우수하지만 효율이 매우 낮습니다. 클래스 C 증폭기는 최대 90 %의 효율을 갖지만 신호 재생은 나쁩니다. 클래스 AB는 클래스 A와 클래스 C 증폭기 사이에 있으므로 일반적으로 오디오 증폭기 응용 프로그램. 이 증폭기는 최대 55 %의 효율을 제공합니다.
슬 루율 :
증폭기의 슬 루율은 단위 시간당 출력의 최대 변화율입니다. 입력 변화에 따라 증폭기의 출력이 얼마나 빠르게 변경 될 수 있는지를 나타냅니다.
안정:
안정성은 진동에 저항하는 증폭기의 용량입니다. 일반적으로 오디오 증폭기의 경우 20kHz에 가까운 고주파 작동 중에 안정성 문제가 발생합니다. 진동은 높거나 낮은 진폭 일 수 있습니다.
이 기본적이지만 중요한 주제가 전자 프로젝트 충분한 정보로 덮여 있습니다. 다음은 간단한 질문입니다. 일반적인 수집기 구성은 어떤 용도로 사용되며 그 이유는 무엇입니까?
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