Penguat DC - tujuan, jenis, litar dan prinsip operasi

Penguat DC, seperti namanya, tidak menguatkan arus per se, iaitu, ia tidak menjana kuasa tambahan. Peranti elektronik ini digunakan untuk mengawal getaran elektrik dalam julat frekuensi tertentu bermula dari 0 Hz. Tetapi melihat kepada bentuk isyarat pada input dan output penguat DC, boleh dikatakan dengan jelas bahawa terdapat isyarat input yang dikuatkan pada output, tetapi sumber kuasa untuk isyarat input dan output adalah individu.

Mengikut prinsip operasi, penguat DC dikelaskan kepada penguat terus dan penguat penukar.

Penguat penukaran DC menukarkan DC kepada AC, kemudian menguatkan dan membetulkan. Ini dipanggil keuntungan dengan modulasi dan demodulasi — MDM.

Litar penguat langsung tidak mengandungi unsur reaktif, seperti induktor dan kapasitor, yang impedansnya bergantung kepada frekuensi. Sebaliknya, terdapat sambungan galvanik langsung output (pengumpul atau anod) elemen penguat satu peringkat ke input (asas atau grid) peringkat seterusnya.Atas sebab ini, penguat keuntungan langsung dapat lulus (menguatkan) walaupun D.C.… Skim sedemikian juga popular dalam akustik.

Walau bagaimanapun, walaupun pemindahan sambungan galvanik terus dengan sangat tepat antara penurunan voltan peringkat dan perubahan arus yang perlahan, penyelesaian sedemikian dikaitkan dengan operasi penguat yang tidak stabil, dengan kesukaran dalam mewujudkan mod pengendalian elemen penguat.

Apabila voltan bekalan kuasa berubah sedikit, atau mod operasi elemen penguat berubah, atau parameternya terapung sedikit, maka perubahan perlahan dalam arus dalam litar segera diperhatikan, yang melalui litar yang disambungkan secara galvani memasuki isyarat input dan dengan itu memutarbelitkan bentuk isyarat pada output. Selalunya perubahan keluaran palsu ini sama dalam magnitud dengan perubahan prestasi yang disebabkan oleh isyarat input biasa.

Herotan voltan keluaran boleh disebabkan oleh pelbagai faktor. Pertama sekali, melalui proses dalaman dalam elemen rantai. Voltan bekalan kuasa yang tidak stabil, parameter elemen pasif dan aktif litar yang tidak stabil, terutamanya di bawah pengaruh penurunan suhu, dsb. Ia mungkin tidak berkaitan dengan voltan input sama sekali.

Perubahan dalam voltan keluaran yang disebabkan oleh faktor-faktor ini dipanggil amplifier null drift. Perubahan maksimum dalam voltan keluaran jika tiada isyarat masukan kepada penguat (apabila input ditutup) dalam satu tempoh masa dipanggil hanyutan mutlak.

Voltan drift yang dirujuk kepada input adalah sama dengan nisbah drift mutlak kepada keuntungan penguat yang diberikan.Voltan ini menentukan sensitiviti penguat kerana ia mengehadkan isyarat input minimum yang boleh dikesan.

Untuk penguat berfungsi dengan betul, voltan hanyut tidak boleh melebihi voltan minimum isyarat yang telah ditetapkan untuk dikuatkan yang digunakan pada inputnya. Jika hanyut keluaran adalah tertib yang sama seperti atau melebihi isyarat masukan, herotan akan melebihi had yang dibenarkan untuk penguat, dan titik kendaliannya akan dialih keluar daripada julat kendalian yang mencukupi bagi ciri-ciri penguat («hanyut sifar») .

Untuk mengurangkan sisihan sifar, kaedah berikut digunakan. Pertama, semua sumber voltan dan arus yang memberi makan peringkat penguat distabilkan. Kedua, mereka menggunakan maklum balas negatif yang mendalam. Ketiga, skim pampasan hanyut suhu digunakan dengan menambah unsur tak linear yang parameternya bergantung pada suhu. Keempat, litar jambatan pengimbang digunakan. Akhir sekali, arus terus ditukar kepada arus ulang alik, selepas itu arus ulang alik dikuatkan dan diperbetulkan.

Apabila mencipta litar penguat DC, sangat penting untuk memadankan potensi pada input penguat, pada titik sambungan peringkatnya, serta pada output beban. Ia juga perlu untuk memastikan kestabilan peringkat dalam mod yang berbeza dan juga dalam keadaan parameter litar terapung.

Penguat DC adalah hujung tunggal dan tolak-tarik. Litar perolehan langsung satu pukulan menerima suapan langsung isyarat keluaran dari satu elemen ke input seterusnya.Voltan pengumpul pertama disalurkan ke input transistor seterusnya bersama-sama dengan isyarat keluaran dari elemen pertama (transistor).

Di sini potensi pengumpul pertama dan asas transistor kedua mesti dipadankan, yang mana voltan pengumpul transistor pertama dikompensasikan oleh perintang. Perintang juga ditambah pada litar pemancar transistor kedua untuk mengimbangi voltan pemancar asas. Potensi pada pengumpul transistor peringkat seterusnya juga mesti tinggi, yang juga dicapai dengan menggunakan perintang yang sepadan.

Dalam peringkat tolakan seimbang selari, perintang litar pengumpul dan rintangan dalaman transistor membentuk jambatan empat lengan, salah satu pepenjurunya (antara litar pengumpul-pemancar) dibekalkan dengan voltan bekalan, dan lain (antara pengumpul) disambungkan kepada beban . Isyarat yang akan dikuatkan digunakan pada tapak kedua-dua transistor.

Dengan perintang pengumpul yang sama dan transistor yang sama sempurna, beza potensi antara pengumpul, jika tiada isyarat input, adalah sifar. Jika isyarat input adalah bukan sifar, maka pengumpul akan mempunyai potensi langkah yang sama dalam magnitud tetapi bertentangan dalam tanda. Beban antara pengumpul akan muncul arus ulang alik dalam bentuk isyarat masukan berulang, tetapi dengan amplitud yang lebih besar.

Peringkat sedemikian sering digunakan sebagai peringkat utama penguat berbilang peringkat atau sebagai peringkat keluaran untuk mendapatkan voltan dan arus yang seimbang. Kelebihan penyelesaian ini ialah kesan suhu pada kedua-dua lengan mengubah ciri-cirinya secara sama rata dan voltan keluaran tidak terapung.