Ahmed18

Transistor As Power Amplifer

1 مشاركة في هذا الموضوع

بسم الله الرحمن الرحيم

هذا الدرس بناء علي رغبة الأخ عمر وكنت قد ارسلتة الية ليعدل فية ويكون علي نفس طريقة شرحة المبسطة لكنة اعتذر لانه في فترة امتحانات وليس لدية وقت.

استخدام الترانزيستور كمكبر

تكلمنا في الدرس السابق عن تركيب الترانزيستور و حالات الترانزيستور في الدائرة و استخدام الترانزيستور كمفتاح Switch . اليوم سوف نتكلم عن استخدام الترانزيستور كمكبر للتيار.

ويستخدم الترانزيستور كمكبر اذا وضع في الدائرة في حاله ال active وهى الحاله التى يمر بها بعض التيار فى ال collector وفيها يستخدم الترانزيتسور فى التكبير.

نظرية التكبير في الترانزيستور :

هناك معامل يعرف ب كسب الترانزستور في حالة التيار المستمر β وهو النسبة بين تيار المجمع وتيار القاعدة

Β = Ic / Ib

Ic = β * Ib

لذلك فان الترانزيستور ثنائي القطبية يكبر التيار لان تيار المجمع يساوي تيار القاعدة مضروبا في كسب التيار و حيث ان تيار القاعدة صغير جدا بالمقارنة مع تياري المجمع و الباعث فأن تيار المجمع يساوي تقريبا تيار الباعث.

الدائرة الأساسية للمكبر :

post-95776-1206563471_thumb.gif

نلاحظ في هذة الدائرة انه تم اضافة مصدر جهد متردد Vin الي جهد المصدر المستمر VBB وتوصيلهم علي التوالي مع مقاومة القاعدة RB وتوصيل جهد المصدر المستمر Vcc الي المجمع عن طريق مقاومة المجمع Rc

وتعمل هذة الدائرة كالتالي :

الجهد المتردد للدخل ينتج عنة تيار القاعدة المتردد ونتيجة لذلك نحصل علي تيار المجمع المتررد Ic عالي القيمة وبذلك يتكون جهد عبر المقاومة Rc حيث يكون مكبرا وبزاوية طور 180° عكس اتجاه جهد الدخل.

والشكل التالي يوضح الفرق بين جهد الدخل و الخرج:

post-95776-1206563580_thumb.gif

اسف علي ردائة الرسم فقد قمت بعمله بشكل يدوي.

والدائرة المكافئه لها في حاله التيار المتردد تكون بهذا الشكل :

post-95776-1206563398_thumb.gif

في حاله التيار المتردد تظهر مقاومة قيمتها صغيرة جدا في وصلة القاعدة الباعث ذات الأنحياز الأمامي تسمي المقاومة الداخلية للمشع وتمثل يالرمز re

ويكون كسب الترانزيستور في حاله التيار المتردد ويعرف بكسب الجهد المتردد Aϋ هو النسبة بين الجهد Vc و الجهد Vb

Aϋ = Vc/Vb = IeRc/Ie*re

حيث Ie يرمز الي تيار الباعث في حاله التيار المتردد.

Aϋ = Rc/re

وبم ان قيمة المقاومة Rc دائما اكبر من قيمة المقاومة re فإن جهد الخرج يكون دائما أعلي من جهد الدخل لذلك تحصل عملية التكبير.

الأن ننتقل الي دوائر التكبير المعروفة وهي Class A, B, AB

أولا دائرة ال Class A :

post-95776-1206562852_thumb.gif

post-95776-1206562895_thumb.gif

كما علمنا من الدرس السابق فأن نقطة ال Q point هذة يحصل عندها اعلي تكبير وفي هذة الحاله :

IcQ = Vcc / 2RL

يوجد ايضا تعريف هام وهو The power dissipated by the transistor وهو قمية الطاقة المفقودة بواسطة الترانزيستور وهو يساوي :

post-95776-1206562962_thumb.gif

post-95776-1206562990_thumb.gif

وبالتالي يمكن استنتاج تعريف اخر وهو the average power dissipated by the transistor وهو يساوي

Pt(AVG) = ¼ IcQ * Vcc

ولحساب كفائة ال Class A والتي يرمز لها بالرمز η وهي تساوي :

η = Average power delivered to the load / power supplied by the voltage source

ويمكن حساب ال Average power delivered to the load كالتالي :

PL = ½ I2 cQ * RL

ويمكن حساب ال power supplied by the voltage source كالتالي :

Ps = IcQ * Vcc

وبعد حساب الكفائة efficiency يتبين انها تساوي 25%

ملحوظة:

يمكن استخدام عدد 2 ترانزيسنور في دوائر ال Class وذلك لزيادة التكبير وتسمي الدائرة في هذة الحالة ب Double Ended او Push-Pull

post-95776-1206563062_thumb.gif

ثانيا دائرة ال Class B:

للتغلب علي مساوئ دائرة ال class A من حيث كمية الطاقة المفقودة تستخدم دائرة ال class B وهي كما في الشكل التالي :

post-95776-1206563112_thumb.gif

وتقوم دائرة ال Class B بتكبير نصف موجة الدخل اي يكون التكبير كما في هذة الصورة :

post-95776-1206563161_thumb.png

ويبلغ كفائه هذا النوع efficiency حوالي 75.5 %

ولشرح هذة الدائرة فلو فرضنا ان الفولت علي كلا من الدايودين D1 و D2 هو Vd لذلك سيكون جهد الدخل للترانزيستور العلوي يساوي Vin+Vd وبم ان وصله القاعدة الباعث للترانزيستور هي تقريبا Diode لذلك فأن جهد وصلة القاعدة الباعث يساوي ايضا Vd

وجهد الباعث للترانزيستور السفلي (PNP) يساوي Vd

اذان يمكن استنتاج ان :

V1 = V2 = Vin

وهذا يعني انة عندما يكون ال Vin=0 ان الجهد اعلي و اسفل مقاومة الباعث يساوي 0 وبالتالي لا يوجد تيار يمر مما يؤدي الي عدم وجود طاقة مفقودة power dissipated ورفع الكفائة.

وعند ادخال جهد موجب من ال Vin فسوف يقوم الترانزيستور الأعلي بتكبير الجهد علي مقاومة الحمل RE وعند ادخال جهد سالب من ال Vin يقوم الترانزيستور السفلي بتكبير الجهد علي مقاومة الحمل RE مما يؤدي الي زيادة الكفائة.

post-95776-1206563239_thumb.png

تم بحمد الله

0

شارك هذا الرد


رابط المشاركة
شارك الرد من خلال المواقع ادناه

من فضلك سجل دخول لتتمكن من التعليق

ستتمكن من اضافه تعليقات بعد التسجيل



سجل دخولك الان

  • يستعرض القسم حالياً   0 members

    لا يوجد أعضاء مسجلين يشاهدون هذه الصفحة .