Základní zapojení zesilovače s výkonem 0,8 W ve třídě AB, osazeného tranzistory.
Popis funkce
Jedná se o velmi jednoduché zapojení nízkofrekvenčního zesilovače osazeného 3 tranzistory. Svými parametry nemůže samozřejmě konkurovat moderním integrovaným obvodům. Jeho hlavní výhodou je možnost praktického ověření vlivu nastavení pracovního bodu a klidového proudu na parametry zesilovače.
- Odporový trimr P1 nastavuje citlivost (hlasitost) zesilovače.
- Kondenzátor C1 slouží k oddělení stejnosměrné složky napětí.
- Trimr P2 nastavuje pracovní bod zesilovače.
Optimální nastavení je takové, kdy je mezi rezistory R4 a R6 polovina napájecího napětí. - Pro zvýšení stability nastavení pracovního bodu je trimr P2 připojen na výstup zesilovače.
- Kondenzátor C2 zavádí zápornou zpětnou vazbu pro střídavé napětí a tím snižuje nelineární zkreslení.
- Diody D1 a D2, zapojené v propustném směru vytváří úbytek napětí pro nastavení klidového proudu.
- K nastavení velikosti klidového proudu slouží trimr P3.
Nastavuje se co nejmenší klidový proud, při kterém zmizí přechodové zkreslení. - Kondenzátor C4 filtruje napájecí napětí.
- Postup nastavení a měření je popsán v kapitole "Simulace".
Schéma zapojení
Rozpiska součástek
položka | označení | název | typ | hodnota | kusů |
1 | R1 | REZISTOR | MRR10K | 10 kΩ | 1 |
2 | R2 | REZISTOR | MRR22K | 22 kΩ | 1 |
3 | R3 | REZISTOR | MRR15K | 15 kΩ | 1 |
4 | R4, R6 | REZISTOR | MRR4R7 | 4,7 Ω | 2 |
5 | R5 | REZISTOR | MRR2K2 | 2,2 KΩ | 1 |
6 | R7 | REZISTOR | MRR470R | 470 Ω | 1 |
7 | R8 | REZISTOR | MRR330R | 330 Ω | 1 |
8 | P1 | ODPOROVÝ TRIMR | PT10VK010 | 10 kΩ | 1 |
9 | P2 | ODPOROVÝ TRIMR | PT10VK050 | 50 kΩ | 1 |
10 | P3 | ODPOROVÝ TRIMR | PT10VK001 | 1 kΩ | 1 |
11 | C1, C2, C5 | KONDENZÁTOR ELEKTROLYTICKÝ | E22M/25V | 22 µF | 3 |
12 | C3 | KONDENZÁTOR ELEKTROLYTICKÝ | E470M/25V | 470 µF | 1 |
13 | C4 | KONDENZÁTOR ELEKTROLYTICKÝ | E220M/25V | 220 µF | 1 |
14 | D1, D2 | DIODA | 1N4148 | 2 | |
15 | T1 | TRANZISTOR | BC548B | 1 | |
16 | T2 | TRANZISTOR | BC337 | 1 | |
17 | T3 | TRANZISTOR | BC327 | 1 |
Deska plošných spojů
Hotový zesilovač
Poznámka:
Jako T1 až T3 lze použít jiné křemíkové tranzistory (při zachování vodivosti NPN - PNP). V příkladu byly použity tranzistory TESLA KC507, KFY46 a KFY18.
Simulace
Pro ověření parametrů, nastavení a měření je použit program MULTISIM.
Na vstup zesilovače je připojen generátor funkcí (Function Generator) s následujícím nastavením:
Nastavení přechodového zkreslení
- Přechodové zkreslení se nejvíce projevuje při malém vstupním napětí. Nastavte proto P1 na 5%, trimrem P3 postupně zvyšujte klidový proud, dokud přechodové zkreslení nezmizí.
Nastavení pracovního bodu
Pracovní bod je naopak vhodné nastavovat při větší úrovni signálu. Nastavte proto P1 na 40% a trimr P2 tak, aby docházelo k symetrické limitaci výstupního signálu.
Správné nastavení:
Měření výstupního výkonu
Nastavte P1 tak, aby nedocházelo k viditelnému tvarovému zkreslení a změřte výstupní napětí. Výkon spočítejte ze vzorce:
Měření zesílení
Nastavte P1 na 35%, změřte vstupní a výstupní napětí. Napěťové zesílení vypočtete ze vzorce:
Pro vyjádření zesílení v decibelech (dB) ze vzorce:
Kde U1 je vstupní napětí a U2 je výstupní napětí.
Měření šířky pásma
Nastavte P1 na 35% a změřte šířku pásma.
Šířka pásma je definována jako rozdíl horního a dolního mezního kmitočtu. Horní a dolní mezní kmitočet je takový, při kterém dochází k poklesu zesílení o -3 dB.
Měření nelineárního zkreslení
Nastavte P1 na 35% a na výstup zesilovače připojte analyzátor zkreslení (Distortion Analyzer).