Az erősítők alapvető fontosságú eszközök az elektronikában, legyen szó hangtechnikáról, rádiófrekvenciás alkalmazásokról vagy vezérlőrendszerekről. A Fet (Field-Effect Transistor) alapú erősítők különösen figyelemre méltóak számos előnyös tulajdonságuk miatt, mint például a magas bemeneti impedancia és a viszonylag alacsony zajszint. Ez a cikk részletesen bemutatja a Fet erősítők világát, kitérve konkrét kapcsolási példákra, az erősítő osztályokra és a kapcsolódó tápegységek tervezési kihívásaira.
A FET Erősítők Világa és Típusai
A Fet, vagyis térvezérlésű tranzisztorok, számos formában léteznek, és az erősítőtechnikában betöltött szerepük jelentős. Alapvető működési elvük a bemeneti feszültséggel vezérelt áram szabályozása, ami eltér a bipoláris tranzisztorok áramvezérelt működésétől. Különböző típusú Fet eszközöket gyártottak, amelyek mindegyike egyedi karakterisztikával rendelkezik, és specifikus alkalmazásokra optimalizálták őket.
A piacon elérhető V-FETek beszerzése ma már kihívást jelenthet, mivel az olyan gyártók, mint a Sony, Yamaha, NEC és Hitachi, már nem feltétlenül forgalmazzák ezeket aktívan. Azonban az ipar fejlődése során megjelentek más típusok is, mint például a V-MOSPOWER FET a Siliconixtól, a V-DMOS a Supertextől, vagy a SIT (Static Induction Transistor) a Semisouth és a Tokin kínálatában. Ezek az eszközök mind a Fet technológia különböző megvalósításai, melyek az erősítők széles skáláján alkalmazhatók.
Felmerülhet a kérdés, hogy mitől nevezhető egy erősítő „V-FET erősítőnek”. Egyesek szerint az erősítő akkor valóban V-FET vagy SIT alapú, ha a végfokban, azaz a hangszóróba áramot hajtó fokozatban ezek az eszközök találhatóak. Ez a szubjektív magánvélemény rávilágít arra, hogy a terminológia nem mindig egységes. Például, ha egy kapcsolásban egyetlen feszültségerősítő eszköz, mondjuk egy Siliconix VMP1 található SS trióda kapcsolásban, és a kimeneti fokozatban 2N3055/2N5884 tranzisztorok follower funkciót látnak el, az vajon még mindig V-FET erősítőnek számít-e? Az elgondolás alapján akkor minden olyan kapcsolást, amiben bárhol van egy JFET, JFET erősítőnek kellene hívni, vagy a csöves bufferrel hajtott tranyós végfokokat csöves erősítőknek? Az iparág általánosan úgy sorolja be a Fet végű erősítőket a Fet erősítők kategóriájába, annak ellenére is, hogy előtte az összes félvezető tranzisztoros. A lényeg, hogy egy V-FET eszköznek - bármilyen kapcsolásban - hol kell lennie és milyen szerepben. A Nelson Pass féle V-FET és SIT erősítők is jó gondolatébresztő példák ezen kérdések megválaszolására.
Embryo Transfer
A V-MOSPOWER FET SE Erősítő és Tervezési Szempontjai
A V-MOSPOWER FET SE erősítő egy konkrét példát mutat be a Fet technológia alkalmazására. Egy ilyen kapcsolásban egyetlen feszültségerősítő elem, egy Siliconix VMP1, „Solid State Triode” üzemmódban (karakterisztikával) működik. Ennek az üzemmódnak a karakterisztikája nem állítható szembe semmilyen BJT eszközzel, különösen úgy nem, hogy ez az egyetlen VMP1 közel 1500-at (ez valószínűleg egy árra vagy áramerősségre vonatkozó adat részletezi) képvisel.
A tervezési folyamat során jelentős odafigyelést igényel a parazita kapacitások minimalizálása. Az előzőleg berakott csillám alátét a TO-3-as tokozású VMP1 háza és a hűtőborda között több mint 200pF kapacitás értéket produkált. Az ilyen magas kapacitás jelentős problémát okozhat a magasabb frekvenciákon, befolyásolva az erősítő stabilitását és frekvenciaválaszát. Az alumina kerámia alátét alkalmazása ezt a parazita kapacitást szinte teljesen megszüntette, néhány pF-ra redukálva. Ez a csökkentés kritikus fontosságú a jelintegritás szempontjából, különösen, ha nagy áramok folynak át a tranzisztoron. A 200pF és a néhány pF közötti különbség jelentős, hiszen minél kisebb ez a kapacitás, annál kevésbé fogja befolyásolni a jelátvitelt és a stabilitást.
A V-MOSPOWER FET SE kapcsolási rajzán jól látható a Siliconix VMP1, mint az egyetlen feszültségerősítő eszköz. Az adatlap hiánya megnehezítheti a gate kapacitás pontos meghatározását. Azonban a 33k-s gate ellenállás alkalmazása érdekes megoldás, mivel kapásból egy erős töréspontot, aluláteresztő szűrő gyanánt visz be a rendszerbe. Ha a tranzisztoron nem is kis áram folyik át, akkor még a 200pF-et is rendkívül gyorsan feltölti/kisüti. A FET-nek viszonylag nagy kapacitásai vannak, de a minimális drain kapacitás ekkora áramoknál valószínűleg nem befolyásoló tényező, főleg úgy, hogy egy nagy teljesítményű tranzisztor CB kapacitása is rácsatlakozik erre a pontra.
Az erősítő "A" osztályú üzemmódja miatt 80°C körüli hűtőborda hőmérséklet várható, ami hosszú távon károsíthatja az odahelyezett elektrolit kondenzátorokat, mivel a hő hatására csökken az élettartamuk és romlik a teljesítményük. Ebben az esetben az alumínium és elektrolit tisztaságának, valamint az ezüstszalag szükségességének kérdése is felmerülhet a minőség és a tartósság biztosítása érdekében. A Parallel Constant Current Source (PCCS) kapcsolási megoldás bevezetése egy olyan fejlesztés, amely stabilabb működést és jobb teljesítményt eredményezhet.
Az Erősítők Osztályozása és Működési Elvei
Az erősítők működését és hatékonyságát különböző osztályokba sorolják, mely besorolás a kialakítása és működtetésének módja alapján történik. Ez az osztályozás a bemenő szinusz jel egyetlen periódusára vonatkozóan osztályozza az erősítőket. Az egyes osztályok között mindig kompromisszumot kell kötni a nyereség, hatékonyság, linearitás és a leadható teljesítmény között. Az osztályba sorolás alapvetően azt határozza meg, hogy a tranzisztor mennyi ideig vezet a bemenő jel egy periódusa alatt, és ezáltal milyen arányban alakítja át a tápfeszültséget a váltóáramú audio jel számára, mivel ez veszteséggel jár.
A osztályú erősítők
Az A osztályú erősítőknél a tranzisztor sosem kapcsol ki, a bemenet hiányában sem. Folyamatosan aktív tartományban dolgozik, azaz a bemenő szinusz jel egy teljes periódusában áram folyik a tranzisztoron. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti áram egyenlő a legnagyobb kimeneti jelhez tartozó árammal. A nyugalmi áram viszonylag nagy, és a tranzisztor DC (nullátmeneti) üzemfeszültsége a tápfeszültség fele fog esni (például 6V). A munkapont a kimeneti karakterisztikán nagyjából ugyanaz. A terhelési ellenállás korlátozza, hogy mennyi teljesítmény vehető fel. A munkapontot a terhelési egyenes mentén lehet felvenni, amely az ideális esetben a maximális áram és a maximális feszültség pontjait köti össze.
Az A osztályú erősítők hatékonysága viszonylag alacsony, ideális esetben mindössze 25-50%-ot tesz ki. Ennek oka, hogy a tápfeszültségből levont energia nagy része hő formájában nyelődik el, még akkor is, ha nincs jel a bemeneten. A bemenő jelalak az erősítő alsó és felső feszültséghatárai közé van centrálva. Az Re és Ce elemek a munkapontot stabilizálják, növelve az erősítő nyereségét. Az A osztályú erősítők a legnagyobb linearitást biztosítják, és minimalizálják a torzítást, mivel a tranzisztor mindig az aktív tartományban működik. Hátrányuk viszont a jelentős hőtermelés és a viszonylag nagy áramfogyasztás, ami nagy teljesítményű tápegységeket és gondos hűtést igényel. Ezen tápegységeket kellően szűrni kell az elektromos zajoktól, és a kimenetre nem kerülhet DC komponens. Az A osztályú erősítők gyakran megtalálhatók a prémium minőségű audio berendezésekben, ahol a hangminőség elsődleges szempont.
B osztályú erősítők
A B osztályú erősítő célja a magasabb hatékonyság elérése, ami az A osztályú erősítők korlátainak megoldására irányul. Itt két tranzisztor dolgozik, amelyek felváltva erősítik a bemenő jel pozitív és negatív félhullámát. Ideális esetben a tranzisztorok a vágási tartományban, azaz teljesen zárva vannak, és csak akkor kapcsolnak be, amikor a bemeneti jel eléri a küszöbértéket. Így az egyik tranzisztor bekapcsol, míg párja kikapcsolt állapotban van. Ez a működési elv jelentősen növeli a hatékonyságot, akár 78,5%-ot is elérhet.
Azonban a B osztályú erősítők egy jelentős problémával küzdenek: a nullátmeneti torzítással (crossover distortion). Mivel a tranzisztorok nincsenek DC feszültséggel előfeszítve, csak akkor kapcsolnak be, amikor a jel meghalad egy bizonyos feszültségszintet (kb. 0,7V a szilícium tranzisztorok esetében). Ez azt jelenti, hogy a jel nullátmeneténél rövid ideig mindkét tranzisztor kikapcsolt állapotban van, ami torzítást okoz a kimeneten. Például a negatív félhullámot kapcsoló tranzisztor csak -0,7V alatt fog bekapcsolni. A transzformátoros B osztályú erősítőkben a bemeneti transzformátor ellentétes példányban (180 fokos fázistolással) adja T1, illetve T2 bázisára a jelet. T1 a pozitív, T2 pedig a negatív félhullámot erősíti, majd a TR2 transzformátor kombinálja össze. Ekkor az ellentétes irányban folyó áramok kioltják egymást. Noha a transzformátor alkalmazásával nő a hatásfok, a nullátmeneti torzítás megmarad.
AB osztályú erősítők
Az AB osztályú erősítők a B osztályú erősítők nullátmeneti torzításának kiküszöbölésére nyújtanak megoldást. Ez az osztály a kompromisszumot jelenti az A osztályú erősítők linearitása és a B osztályú erősítők hatékonysága között. Az AB osztályban a tranzisztorok nem csak a vágási tartományban, hanem kicsit az aktív tartományba eső nyugalmi árammal vannak előfeszítve. Ez azt jelenti, hogy egy minimális áram folyik át a tranzisztorokon akkor is, ha nincs bemeneti jel, ami biztosítja, hogy a tranzisztorok sosem kapcsoljanak ki teljesen a jel nullátmeneténél, és ezzel megszűnik a torzítás.
Az előfeszítést általában sorba kapcsolt diódák adják, melyeket az R ellenállások feszítenek elő. A diódák feszültségesése biztosítja, hogy a tranzisztor nyitva maradjon, így T1 tranzisztor -0,7V-tal hamarabb kezdje a negatív félhullámot erősíteni, T2 pedig -0,7V-tal a jelszint alá. Az előfeszítés mértékének beállítása kritikus. Ha túl alacsony az előfeszítési áram, akkor torzítás lép fel, ha túl magas, akkor a hatásfok romlik, és az erősítő az A osztályhoz kezd hasonlítani. A hatásfok az AB osztályban általában 50-70% között mozog, ami jobb, mint az A osztályé, de alacsonyabb, mint a B osztályé. Az AB osztályú erősítők széles körben alkalmazhatók audio erősítőkben, mivel jó kompromisszumot kínálnak a hangminőség és a hatékonyság között.
C osztályú erősítők
A C osztályú erősítők a bemenő jelnek kevesebb mint felét erősítik, kb. 90 fokot, így a legalacsonyabb linearitása és legcsekélyebb hatásfoka van az eddig tárgyalt osztályok közül. Működésük során a tranzisztor csak a jel csúcsánál vezet rövid ideig, és a kimeneti jelet rezonáns LC rezgőkör segítségével állítják elő, amely kiszűri a harmonikusokat és csak az alapharmonikust engedi át. Ez a megoldás rendkívül nagy hatásfokot tesz lehetővé, akár 80%-ot is elérhet, de csak egy keskeny frekvenciasávban működik lineárisan.
A C osztályú erősítőket elsősorban rádiófrekvenciás (RF) alkalmazásokban használják, például adókban, ahol a hatásfok sokkal fontosabb, mint a linearitás, és a rezonáns körök képesek a szükséges jelalakot előállítani. Az erősítők a nem-lineáris tartományban dolgoznak, ami alkalmatlanná teszi őket hifi audio alkalmazásokra.
D osztályú erősítők
A D osztályú erősítők úgynevezett kapcsolóüzemű erősítők, ahol a tranzisztorok nem lineárisan, hanem kapcsolóként működnek: vagy teljesen bekapcsolt, vagy teljesen kikapcsolt állapotban vannak. Ezzel a tranzisztor egyszerre van kikapcsolt állapotban. A bemenő analóg jelet egy impulzusszélesség-modulátor (PWM) alakítja át impulzussorozattá, melynek impulzusszélessége arányos a bemenő jel pillanatnyi amplitúdójával. Ezeket a modulált impulzusokat felerősítik a nagy teljesítményű MOSFET tranzisztorok, amelyek rendkívül gyorsan kapcsolnak. A kimeneten egy aluláteresztő LC szűrő állítja vissza az eredeti analóg jelalakot.
A D osztályú erősítők hatásfoka rendkívül magas, elérheti a 90%-ot is, és a A osztályéval mérhető össze. Ez a magas hatásfok annak köszönhető, hogy a tranzisztorok vagy teljesen nyitva, vagy teljesen zárva vannak, így a rajtuk eső feszültség és az átfolyó áram szorzatából adódó veszteségi teljesítmény minimális. A hatékonyságuk miatt kiválóan alkalmasak hordozható eszközökbe, autóerősítőkbe és egyéb olyan alkalmazásokba, ahol a kis méret, a kis hőtermelés és az alacsony energiafogyasztás kritikus szempont. A kapcsolási frekvencia általában több tíz vagy száz kHz tartományban van. Hátrányuk lehet a magasabb kapcsolási zaj és az EMI (elektromágneses interferencia) kibocsátás, valamint a kimeneti szűrő szükségessége, ami korlátozhatja a sávszélességet. Az X osztály nem más, mint a Tripath technológia védjegye, amely digitális erősítő integrált áramköröket gyártott, és a D osztály egy speciális változata.
További erősítő osztályok
A modern erősítőtechnikában számos más osztály is létezik, amelyek a hatékonyság és a linearitás további optimalizálását célozzák:
- E osztály: Ez a rádiófrekvenciás tartományban működő kapcsolóüzemű erősítő, ahol a tranzisztort unipoláris váltja fel. Rendkívül magas hatásfokkal (akár közel 100%) működik a ZVS (Zero Voltage Switching) és ZCS (Zero Current Switching) elv alapján. Ez azt jelenti, hogy a tranzisztor be- és kikapcsolása nulla feszültségnél vagy nulla áramnál történik, minimalizálva a kapcsolási veszteségeket. A kimeneti áramkör topológiával (E osztály) vagy a terheléssel (F osztály) érik el a hatékonyabb működést.
- F osztály: Szintén RF kapcsolóüzemű erősítő, amely a kimeneti harmonikusok szabályozásával éri el a magasabb hatásfokot. Egy bonyolultabb LC hálózattal harmonikus söntölési módszert alkalmaz. A páratlan harmonikusok kimeneti impedanciáját magasra, a párosokét pedig rövidre zárja, így a feszültség és az áram közel négyzetes alakú lesz, ami csökkenti a veszteségeket. Ez is egy rádiófrekvencián működő erősítő.
- G osztály: Ez az erősítő az AB osztályhoz hasonlóan működik, de többszörös tápfeszültséget használ. Kis jelszinteknél alacsonyabb tápfeszültségről működik, és csak akkor kapcsol át magasabb tápfeszültségre, ha a jel amplitúdója ezt megkívánja. Ezzel a kis teljesítményű tápegységről üzemel. Ez jelentősen növeli a hatásfokot a D osztályéhoz képest, különösen alacsonyabb teljesítményen, mivel a tranzisztorok kevesebbet melegednek. Azonban az átkapcsolás torzítást okozhat, mivel ez minden alkalommal bekövetkezik, a teljes hatékonyság csökken. A fenti ábrán a kis tápfeszültség konstans, a nagy pedig szabályozott, ami „G” osztályú erősítőt eredményez.
- H osztály: Hasonló a G osztályhoz, de a tápfeszültséget folyamatosan, dinamikusan szabályozza a bemenő jel amplitúdójához igazodva. Ez még tovább javítja a hatásfokot, de a vezérlő áramkör bonyolultabb, mivel a tápfeszültség korlátait átlépi, vagyis átkapcsol egy másikra. Amikor a torzítása már meghalad egy küszöbértéket, csak akkor kapcsol át.
- I osztály: A D osztály elvén alapszik, de a PWM jelet előállító tranzisztorok vezérlésének időzítése kritikus szempont, hogy elkerüljék azt, hogy egyszerre zárjanak vagy nyissanak. Ezt próbálja az „I” osztály kiküszöbölni. A kimeneti feszültség két, egymással ellentétes fázisú impulzussorozatból áll, amelyek a terhelésre kerülnek. Ha a bemenő jel közel azonos szélességű, a két kimenet impulzus-szélessége is azonos lesz, de ellentétes polaritású.
- J osztály: RF erősítő, a D osztály speciális változata, ahol a hatásfok növelése érdekében a tranzisztorok a nulla feszültség és nulla áram pontján kapcsolnak.
- K osztály: Általában RF erősítő, ahol az energia-visszanyerés technikáit alkalmazzák a hatásfok növelésére.
- N osztály: Az audio tartományban működik, PWM architektúrát használ. Mindkét erősítő kimenete párhuzamosan a terhelésre van kapcsolva. Ez a kapcsolóüzemű erősítő egy tekercsen keresztül hajtja meg a terhelést. Egy áramforrásnak felel meg, amit a lineáris erősítő árama szabályoz. A hatásfoka közel azonos a D osztályéval, de a nyeresége magasabb.
- T osztály: A Tripath cég által kifejlesztett digitális erősítő technológia, amely a D osztályhoz hasonlóan PWM modulációt használ. Kiemelkedő hatásfokot és alacsony torzítást kínál, gyakran belső digitális órajellel vezérelt komparátort használva.
- S osztály: Kapcsolóüzemű erősítő, ami a D osztály továbbfejlesztett változata, gyakran delta-szigma modulációval.
Embryo Transfer
Autóerősítő Tápegység: Kapcsolóüzemű Megoldások
Az autóerősítők esetében a tápegység kialakítása különösen fontos, mivel a 12V-os autóakkumulátor feszültségéből gyakran lényegesen magasabb, szimmetrikus tápfeszültséget kell előállítani. Egy tipikus megoldás a nagyfrekvenciás, ferritmagos transzformátor alkalmazása kapcsolóüzemben, amely több tíz kHz frekvenciával működik. Ez a megközelítés lehetővé teszi a kis méretű és könnyű tápegység megvalósítását, miközben nagy teljesítmény leadására képes.
A bemeneti feszültség 12V, amit az autó akkumulátora biztosít. A kimeneti +27V feszültség szabályozott, azaz a terhelés függvényében nem nagyon szabad esnie a kb. 80-100W leadható teljesítményig. A -27V negatív kimenet közvetlenül nem szabályzott (nem ’figyelt’/’visszacsatolt’), tehát az áramkör feltételezi, hogy nagyjából ugyanazt a terhelést kapja a negatív táp-kimenet, mint a pozitív pólus. A túláram-védelemre egy 10A-es olvadóbiztosíték szolgál, de érdemes gyorsan olvadó biztosítékot használni, ami csökkenti a károsodás esélyét rövidzárlat esetén.
A bemeneti 12V-ból 2-3-szor akkora kimeneti feszültség előállításához nagyfrekvenciás ferritmagos transzformátort használnak, melyet kapcsolóüzemben hajtanak meg (a C6 kondenzátortól függő) több tíz kHz frekvenciával. Egy kimustrált, hibás AT/ATX PC tápegységből származó trafó például tökéletesen megfelelhet, mivel az több száz watt teljesítményre van méretezve, így a ferritmagja ideális az autóerősítő tápegységébe, bár a tekercselés némi revíziót igényel. A létező tekercselést le kell bontani, mivel az hálózati feszültségre és arányában kisebb áramfelvételre van méretezve. Egy 100W effektív teljesítményhez 12V feszültségen kb. 8A áramnak kell átfolynia a tekercselésen, ezért kb. 1,5 mm átmérőjű szigetelt rézvezetéket kell használni. Figyelembe kell venni a skin-hatást is, amely magas frekvenciákon a vezeték keresztmetszetének csökkenését eredményezi.
A transzformátor push-pull (ellenütemű) meghajtása elengedhetetlen. A középső leágazás a szekunderoldalon a szimmetrikus kimenet eléréséhez szükséges, míg a primeroldalon az ellenütemű meghajtáshoz. Ez a megoldás közelebb áll a hagyományos 50Hz-es trafók működéséhez, elkerülve a ferritmag mágneses telítődését, ami a primer tekercs kvázi rövidzárként viselkedéséhez vezetne. Az ellenütemű vezérlés a hiszterézis-görbe jobb kihasználását is biztosítja, mivel minden ütemben ellentétes irányban (le)mágnesezik, és ellensúlyozzák a görbén való eltolódást. Nagyteljesítményű tápokban (pl. PC tápegységek), konverterekben szinte mindig ilyen oda-vissza mágnesezéssel gerjesztik a szekunderáramot, mert ez kisebb magméretű trafót tesz lehetővé, még ha több kapcsolótranzisztort/elektronikát is igényel.
A trafó primer- és szekunderoldali földje össze van kötve, ami a földpotenciál egységességét garantálja a kapcsolásban, és hasznos lehet autóerősítőknél, ahol az akkumulátor negatív sarkát/vázat köthetjük a hangszóró negatív kivezetésére. Az átmeneti elektrosztatikus átütések elkerülésére korábban egy 100Ohm/1W ellenállást használtak, de a teljes földpotenciál egyezés érdekében ezt végül áthidalták.
A primer tekercseket két BUZ11 teljesítmény-kapcsoló N-csatornás FET kapcsolja felváltva. Ezek a FET-ek annyi ideig vannak nyitva, amennyi mágneses energia szükséges a szekunderkör terhelésének ellátásához. A szekunderkör egy egyszerű nagyfrekvenciás Graetz-hídból és pufferkondenzátorokból áll. A FET-eket BC182-BC212 tranzisztor-páros hajtja meg, melyek frekvencia-átvitele legalább 150MHz, tökéletesen elegendő a 30-50kHz kapcsolójel felharmonikusainak átvitelére, így szép, négyszögletes jelet állítanak elő. A gyors átkapcsolás miatt a FET-ek alig melegszenek, hasonlóan viselkednek a mechanikus kapcsolókhoz, ahol vagy az áram, vagy a feszültség nő meg rajtuk, de a kettő együtt ideális esetben sosem. A valóságban a FET-ek nem végtelen gyors átkapcsolása (pár száz nanoszekundum) közben minimális hő keletkezik (frekvencia növelésével arányos dinamikus veszteségi teljesítmény), ezért kis hűtőbordával vannak ellátva.
A FET-eken lévő feszültséglökések csillapítására C7 és C8 22nF-os kondenzátorokat alkalmaznak. A szabályzó áramkörben a 3. komparátor egy háromszögjel-generátor, amely 6V egyenfeszültségre ültetett 2-3V amplitúdójú háromszög-jelet állít elő. A szabályzást a 4. komparátor végzi, melyet műveleti erősítővé alakítanak egy 1MΩ-os ellenállással (negatív visszacsatolással) a kimenetéről a negatív összehasonlító bemenetére kötve, finomabb szabályozás érdekében. A hibajel-erősítő negatív bemenetére visszavezetik a +U kimeneti feszültséget egy R8-R9 ellenállásokból álló feszültségosztón keresztül. A hibajel erősítő összehasonlítja a referencia-feszültséget és a visszaosztott kimeneti feszültséget, majd akkora hibajelet ad a kimenetén felerősítve, ellentétes irányban hatva, amekkora a kettő különbsége, ezzel késztetvén a következő fokozatokat a FET-ek rövidebb/hosszabb időtartamokra való kinyitására a hiba ellensúlyozására.
Az impulzusszélesség-modulációt (PWM) az 1. és 2. komparátorok végzik, amelyek a T1 tranzisztor kimenetein megjelenő (egyik invertált, másik nem) felerősített hibajelekkel hasonlítják össze az állandó háromszög-jelet. Ennek eredményeként a hibajellel arányos, megfelelő fázisú és impulzusszélességű négyszögjelet (kapcsolójelet) produkálnak, amelyet rávezetnek a megfelelő FET-meghajtótranzisztorokra. Fontos, hogy a két BUZ11 sosem kapcsolhat be egyszerre, mert akkor egymás ellen dolgoznának a trafó ellentétes irányú tekercseit hajtva. A szabályzó áramkör viselkedése ezt meggátolja, mert az impulzusszélesség nem érheti el a maximumot a FET-ek drain-jein a T1 tranzisztoron keletkező minimális középponti feszültségesés (hézag) miatt. T1 kapcsain a jelek nem érik el teljesen alulról/felülről a 6V-ot a háromszögjel legszélesebb részét, azaz a közepét.
Mikrofon Előerősítő Kapcsolási Rajz
Egy egyszerű, olcsó és hatékony mikrofon előerősítő kapcsolás ideális lehet lehallgatókhoz és fényorgonákhoz, de FM-adóval akár rádiós mikrofont is építhetünk belőle. Ez a kapcsolás 2008.08.27 óta már több mint 21654 megtekintőhöz jutott el.
Ez a kapcsolás egy előerősítő. A 4k7 ellenállás állítja be az elektret mikrofon munkapontját, amelyben egy FET-es erősítő is található. A 10 nF-os kondenzátor csatolja a mikrofont az erősítő fokozathoz. A BC547 tranzisztor felerősíti a jelet, és a kimenet átviteli frekvenciáját az 1 nF-os kondenzátor állítja be (ez az érték variálható). A CX kondenzátor értéke nem kritikus, 10-100 mikrofarad is lehet. Az 1M0 és 2K2 ellenállások a tranzisztor munkapontját állítják be. A kapcsolás jól működik, ha egy aktív hangszóróra kötjük. Sokan megerősítették, hogy már többször megépítették, és sima kondenzátor mikrofonhoz is alkalmas.
A bemeneti és kimeneti csatolókondenzátorok méretezése kritikus lehet a kívánt frekvenciaátvitel eléréséhez. Ha a bemenetnél az alsó határfrekvencia 20 Hz, a kimenet pedig kb. 100-120 Hz-ig engedje át a jelet, akkor ennek megfelelően kell méretezni a kondenzátorokat. Például, ha egy tekercselővel tekercseket állítunk elő, egy 31 menetes, 1 mm átmérőjű rézhuzalból készült tekercs, 10 Ω-al párhuzamosan, pont elegendő induktivitási tényezővel rendelkezhet bizonyos teljesítményhez.
Fontos megjegyezni, hogy az oldalon szereplő áramkör megépítése során bekövetkezett bármiféle balesetért az oldal szerkesztője és a feltöltők semmiféle felelősséget nem vállalnak. Az ilyen jellegű projektek során mindig tartsuk be a biztonsági előírásokat!
tags: #fet #erosito #kapcsolasi #rajz