SREDNJA ŠKOLA IVANA MEŠTROVIĆA DRNIŠ

Josip Đidara

POJAČALA(ZE,ZB,ZC)

Seminarski rad

VF SKLOPOVI

Drniš, 2014.

Pojačalo je elektronički sklop čija je osnovna zadaća da pojača jakost električnog signala. Premda se u svakodnevnom životu pod pojmom pojačala pretežno podrazumijevaju pojačala koja služe reprodukciji zvučnog frekvencijskog područja, visokofrekventna pojačala dijelom su brojnih elektronskih uređaja koji su osnova prijenosa tona, slike ili drugih informacija.

Frekvencijski odziv pojačala

Propusni pojas pojačala se definira kao opseg frekvencija za koje se dobije maksimalno pojačanje. Propusni je pojas (B=fg-fd) ograničen gornjom graničnom frekvencijom fg i donjom graničnom frekvencijom fd, ako ista postoji.

Mjerenje ulaznog otpora pojačala

• Ulazni otpor je: Rul=Uul/Iul

• Ulazni se otpor određuje indirektnom metodom (temeljem mjerenja dvaju napona)

• Pomoćni otpornik RS spaja se serijski na ulaz pojačala čime se ostvaruje odgovarajući pad ulaznog napona

(dB) log10Gul

iz

P

P

Određivanje: AV i AI padnu za 1/ √2 (oko 70%) odnosno 3 dB! ; (dB) log20 ; (dB) log20

ul

izI

ul

izV I

IA

U

UA

Određivanje: G padne za 1/ 2 (50%) odnosno 3 dB!

Pojačanje (dB)

3dB

fd fg f

Mjerenje izlaznog otpora pojačala

• Izlazni otpor se može odrediti kao omjer napona otvorenoga kruga i struje kratkoga spoja - Budući da mjerenje u uvjetima kratkog spoja može biti opasno za elemente pojačala unutarnji se otpor može odrediti tako da se izlaz pojačala optereti otpornikom poznate vrijednosti Rp, te je potrebno izvršiti dva mjerenja da bi se odredio Theveninov ekvivalent Uiz,Riz.

uls

ul

RR

RUU

12=

>=> 1

2

121

2

U

UR

UU

URR s

sul

=>

=>

izp

p

RR

RUU

34

1

4

3

4

43

U

UR

U

UURR ppiz

U ul

R s

R ulU ul R ululs

ulul RR

RUU

2ulUU 1

a) b)

R iz

R p

R iz

izp

piz RR

RUU

4izUU 3

a) b)

uliz AUU uliz AUU +-

+-

Pojačalo u spoju zajedničke baze

Pojačalo u spoju zajedničke baze ima:

izrazito mali ulazni otpor (u pravilu manji od 10 Ohma) te velik izlazni otpor,

strujno pojačanje nešto manje od 1 (tipično 0,99-0,995),

veliko naponsko pojačanje za mali izmjenični signal, koje ostaje konstantno i na visokim frekvencijama tako da se visokofrekventna pojačala rade u pravilu u spoju zajedničke baze

Pojačalo u spoju zajedničkog kolektora

Pojačalo u spoju zajedničkog kolektora ima:

izrazito velik ulazni otpor (tipično 100 kOhma i više) te izrazito mali izlazni otpor (u pravilu manji od 10 Ohma),

veliko strujno pojačanje jednako faktoru strujnog pojačanja za mali signal  ,

naponsko pojačanje nešto manje od 1 (tipično 0,99-0,999)

2R

BJT npn

BC

1R

1R C

R

ER

CC

UR

TR

EC

CCU

'

ulU

+-

+

-

Izm

jen.

izvo

r izU

'

ulR

ulU

ulI

izI

B

E

C

Pojačalo u spoju zajedničkog emitera

Pojačalo u spoju zajedničkog emitera je na izvjestan način kompromis između pojačala u spoju zajedničke baze i zajedničkog kolektora te se zbog svojih svojstava koristi vrlo često u niskofrekventnim ulaznim stupnjevima pretpojačala i pojačala snage. Za pojačalo u spoju zajedničkog emitara vrijedi da ono ima:

prihvatljivu veličinu ulaznog otpora (red veličine 1 kOhm) i izlaznog otpora,

veliko strujno i zadovoljavajuće naponsko pojačanje za mali signal unutar frekvencijskog područja karakterističnog za spektar frekvencija tonskog signala.

Pojačala s jednim tranzistorom ne udovoljavaju zahtjevima visokokvalitetne reprodukcije zvuka te se u niskofrekventnoj tehnici izvode pretpojačala s dva i više tranzistora, gdje se samom konstrukcijom pojačala ispunjavaju svi zahtjevi u pogledu ulazne i izlazne impedancije, nelinearnih izobličenja i svih drugih parametara pojačala.

2R

BJT npn

BC

1R

1R

ER

CC

UR

TR

EC

CCU

'

ulU

+

-

+

-

Izmjenični izvor

izU

'

ulR

ulR

ulUul

I

izI

2R

BJT npn

BC

1R

1R C

R

ER

CC

UR

TR

EC

CCU

'

ulU

+

-

+

-

Izmjenični izvor

izU

'

ulR

ulR

ulUul

Iiz

IB

E

C

Karakteristike pojačala

Karakteristike pojačala, bez obzira da li se radi o analognim ili digitalnim pretpojačalima i pojačalima, trebale bi udovoljavati nizu osnovnih uvjeta povezanih neposredno s kvalitetom reprodukcije tonskog signala. Prije svega to je linearnost amplitudne, odn. frekvencijske karakteristike i s njima u vezi linearnih izobličenja pojačala. Pojačala obzirom na svoje izvedbene mogućnosti ne mogu sva frekvencijska područja prenijeti jednako. Pojačanje pojačala (G, slika desno) u tom smislu ima određen pad u području najnižih i najviših frekvencija. Frekvenciju tonskog signala na kojoj pojačanje pojačala pada za 3 dB naziva se graničnom frekvencijom pojačala, a frekvencijsko područje između tih frekvencija (f1 i f2) prijenosnim frekvencijskim područjem pojačala.

Uz uvjet da pojačalo pojačava tonske signale svih frekvencija jednoliko, pojačalo mora pojačati signal ne unoseći u spektar tonskog signala neke nove komponente. S jedne strane to su signali smetnji, dakle šuma i neželjenih elektromagnetskih smetnji koji trebaju biti potisnuti najmanje 60dB ispod nominalne razine tonskog signala. Za profesionalne namjene ovi uvjeti su i stroži, gdje je pojava digitalne obrade i reprodukcije tonskog signala postavila nova i daleko kvalitetnija mjerila. Uz signale smetnji pojačala unose u spektar tonskog signala i neke nove sadržaje koji su posljedica nelinearnosti U/I karakteristike aktivnih elektronskih elemenata. U tom smislu razmatraju se i nelinearna izobličenja pojačala, gdje razlikujemo harmonička, intermodulacijska i tranzijentna izobličenja.

Osnovne karakteristike različitih vrsta pojačala opisane su i njihovim ulaznim i izlaznim otporima, odn. impedancijama, brzinom prijenosa signala za slučaj pobude pojačala električnim signalom oblika Heavysideove step-funkcije te konačno i stabilnošću pojačala u uvjetima kapacitivnog ili induktivnog opterećenja.

ZE ZC

Literatura:http://hr.wikipedia.org/wiki/Poja%C4%8Dalo#Poja.C4.8Dalo_u_spoju_zajedni.C4.8Dke_bazehttps://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAA&url=http%3A%2F%2Foss.unist.hr%2F~tkovacev%2Fsklopovi%2F2_1pojacala.ppt&ei=jXaIVIbJHqj9ywP21oLgDA&usg=AFQjCNF8qYukcF_6_tZ3fpYX3AA8lvBrKg&bvm=bv.81456516,d.bGQ

ZB