Transistorforsterker

Transkript

1 Oppsummerng Spennngsforsterker klasse Med avkoplet emtter og uten Forsterkeren nverterer sgnalet faseskft 180 Transstoren er aktv hele sgnalperoden b B c g m I V T c v r π B1 B2 vo e r π β g m v g m ev. v g m ( L ) b B c v Sgnalklden ser nn mot en motstand r π v B2 B1 c v o e r nn B1 r π B2 + ( β r nn + 1) hvor

2 Oppsummerng mtterfølger - ngen nverterng ngen spennngsforsterknng men stor effektforsterknng - mpedanstransformator Strømforst erknng P P e b β V b ( β b + 1) ffektforsterknng 0, 99 ( β β ) Hva er dette? Ingen lastmotstand på kollektor Felles kollektor Forsterker som vrker på bare en halvperode klasse B forsterker (?) 2

3 ffektforsterkere Vrknngsgrad η PL ( vgtt sgnaleffekt tl lasten) P ( tlført effekt fra power) Klassfserng av forsterkere. Lavfrekvensforsterkere høyfrekvensforsterkere. vstemte forsterkere uavstemte forsterkere. Smalbåndforsterkere bredbåndsforsterkere Småsgnalforsterkere - ofte betegnelse på rene spennngsforsterkere ffektforsterkere - omfatter 4 grupper forsterkere ffektforsterkere nndeles etter hvordan transstorens arbedspunkt er plassert Klasse - klasse B Klasse B Klasse Klasse D 3

4 ffektforsterkere : rbedspunktet lgger mdt det aktve området. Kollektorstrømmen følger varasjonene nngangssgnalet gjennom hele peroden. Lav vrknngsgrad B : rbedspunktet lgger på grensen mellom det aktve området og cut-off. Sgnalkomponenten kollektorstrømmen gjengr bare annenhver halvperode av nngangssgnalet. Høy vrknngsgrad : Sgnalkomponenten kollektorstrømmen gjengr bare en del av annenhver halvperode av nngangssgnalet. Brukes avstemte effektforsterkere. Høy vrknngsgrad D : n «swtchng amplfer» eller en Pulse Wth Modulaton (PWM) - forsterker 4

5 ffektforsterkere ffektforsterker Klasse (emtterfølger) Kretsanalyse 5Ω V 10 v I MX 2 Transstoren tåler 5 watt avgtt varme (P MX 5w). Kurven for et max. kollektortap på 5w er nntegnet (rødt). V legger arbedspunktet så nær denne kurven som mulg. Dvs. dette punktet gr størst kollektortap effekttapet er størst når forsterkeren kke er tlført sgnal! Uten sgnal vl total avgtt effekt være P T 10W(D). Dette fordeler seg med 5w på transstoren og 5w på lastmotstanden. V får maksmal sgnaleffekt tl lasten når utgangen styres mellom cut off og metnng. Dvs. sgnalspennng på 10V PP over lasten. (Sgnalspennng 10Vpp 3,5 Vrms) V V 5 MS P 3, ,4 Paradoks transstoren er kaldest når avlevert sgnaleffekt tl lasten er størst ( V rms) 2 PL ffekt tl lasten PL 2,5 watt Vrknngsgrad η P Klasse forsterker - max vrknngsgrad η 25% Total 2,5w 10w 0,25 5

6 ffektforsterkere klasse B mtterfølger gr effektforsterknng Forsterker som bare vrker på en halvperode klasse B forsterker Push-Pull Klasse B forsterkere bruker både npn - og pnp transstorer Uten sgnal er begge transstorene cut off Forsterkeren har ross over dstrorton transstorene er cut off en kort perode ved hver 0 - gjennomgang. Base mtter-doden må overstge 0,7 volt før transstoren leder.. Dette forårsaker forvrengnng av sgnalet. 6

7 ffektforsterker klasse B ngen cross over - forvrengnng ffektforsterkere Forsterker klasse B ( Sngle supply ) Forsterker klasse B Vha. 2 doder forspennes de to basene på transstorene Q 1 og Q 2 slk at de leder ltt strøm - uten sgnal nn. Dvs. hele sgnalperoden forsterkes Transstorene er kke cut off når sgnalet nærmer seg 0. Den største spennngen v kan få over L ½ V. Den største strømmen v kan få gjennom lastmotstanden L - I L V / 2 L ffekten 2 2 V PL max L I rms PL ksempel V 15volt L 10Ω PL max 2, 8 watt 8 L Klasse B forsterker - max vrknngsgrad η % 7

8 ffektforsterkere klassed lass D forsterkere fnnes flere utgaver noen har dgtal nngang andre analog. V ser nå på analog sgnalnngang. 8