用手簡單的放大器晶體管。 放大器上的單個晶體管：該方案

放大器晶體管，儘管它已經很長的歷史，是研究的最喜歡的科目，初學者和古老的火腿。 這是可以理解的。 它是最質量業餘無線電裝置的不可缺少的部分：無線電接收器和放大器在低（聲波）的頻率。 我們來看一下如何構建簡單的放大器 的低頻 晶體管。

放大器的頻率響應

在任何電視或電台，在每一個音樂中心或放大器晶體管可以找到音頻放大器（低頻 - LF）。 音頻晶體管放大器和其他類型之間的區別是它們的頻率特性。

音頻放大器的晶體管具有在頻帶從15赫茲到20千赫茲平坦的頻率響應。 這意味著所有與該範圍內的頻率的輸入信號，放大器轉換（增加）大致相等。 下圖顯示的坐標“增益放大器嚳 - 輸入頻率”曲線示出了用於音頻放大器的理想頻率特性。

該曲線是從15赫茲到20千赫茲幾乎平坦的。 這意味著施加功率為15赫茲和20千赫茲之間的頻率精確的輸入信號。 對於具有高於20 kHz和低於15赫茲的效率和他的工作質量的頻率的輸入信號快速下降。

放大器的類型的頻率特性是由它的電路的電子元件（ERE）確定的，主要是晶體管本身。 音頻放大器晶體管通常組裝在所謂的低和中頻晶體管與輸入信號的30千赫的總帶寬從幾十和幾百赫茲的。

工人階級放大器

因為它是已知的，這取決於電流流動的連續性的程度期間它通過晶體管放大器級（放大器）區分其操作以下類：“A”，“B”，“AB”，“C”，“D”。

在操作中，當前類“A”流過級聯超過100％的輸入信號週期。 在這個類級聯工作的接續說明圖。

在類放大器級的操作的“AB”電流流過的50％以上，但該輸入期間的小於100％（參見圖下文）。

在一類級聯的“B”電流流過的輸入信號週期的整數倍的50％，如在附圖中示出。

最後在類級聯的“C”的電流在輸入信號週期的不到50％流過。

LF放大晶體管：在課堂工作中的重大扭曲

在晶體管放大器的工作類別的字段“A”具有諧波失真的低電平。 但是，如果信號具有電壓脈衝的排放量，從而導致晶體管的飽和度，高次諧波（最多11分鐘）出現圍繞每個“常規”諧波輸出。 這將導致所謂的晶體管，或一個金屬聲的現象。

如果功率放大器LF晶體管具有未調整的電源，它們的輸出信號被調製在幅度接近電源頻率。 這導致在頻率響應的左邊緣聲音的剛性。 為電壓放大器的穩定化的各種方法使設計更加複雜。

典型效率單端A類放大器不因為不斷開晶體管和恆定電流分量的連續流的超過20％。 您可以執行A類推挽放大器，效率會有所增加，但半波信號會更不平衡。 翻譯是類“A”類作品“AB”增加四倍諧波失真級聯，雖然其方案在這種情況下，提高了效率。

在放大器相同類別“AB”和“B”的失真隨著信號電平的降低。 不由自主地縫想一個響亮的功放來完成力量和音樂的動態的感覺，但往往於事無補。

中級班工作

在工作的“A”級有著怎樣的 - 一流的“A +”。 因此，這種類放大器的低電壓輸入晶體管類“A”操作，並當它們的輸入信號越過在類“V”一定水平或“AB”的放大器的高電壓輸出晶體管被超過。 這種級聯比純類“A”更好的成本，同時非線性失真更小（0.003％）。 然而，它們也有聲“金屬”，由於高次諧波的輸出信號的存在。

在另一類放大器的 - “AA”的諧波失真的電平更低 - 約0.0005％，但高次諧波也存在。

返回到“A”級的晶體管放大器？

今天，在高品質的聲音再現的領域中的許多專家主張一回管放大器中，由於通過將它們引入到輸出信號，明顯高於晶體管的低諧波失真和諧波的電平。 然而，這些優點是通過在很大程度上抵消高電阻管輸出級和低阻抗音頻揚聲器之間的匹配變壓器的需要。 然而，簡單和功率晶體管可以用變壓器的輸出進行，這將在下面示出。

還有一種觀點認為，最終音質只能提供一個混合管晶體管放大器，所有這些都是單週期階段不被覆蓋的 負反饋 ，並在一類“A”的工作。 也就是說，轉發器是在單個晶體管的功率放大器。 該電路可以具有其最高可達到的效率（在類“A”）是不大於50％。 但是，無論是電源，也不是放大器的效率是表示聲音再現的質量。 尤其重要的重視ERE在電路質量和線性度。

由於單端電路是這樣的角度來看，我們認為低於其可能性。

在單個晶體管單端放大器

它方案，具有共同的發射極和RC-鍵上的“A”級的輸入和輸出信號作出如下所示。

示出了晶體管Q1的npn結構。 經由限流電阻器R3的集電極被連接到正端子+ Vcc的，發射極 - 到-Vcc。 功率晶體管的pnp結構將具有相同的電路，但電源端子交換。

C1 - 阻塞電容器，由此，AC輸入信號被從DC電壓Vcc分離。 在這種情況下，C1不會阻止通過連接處的AC輸入電流的通路“的基礎上 - Q1晶體管發射極”。 電阻R1和R2與過渡電阻一起“E - B”形成一個分壓器 Vcc的在靜態模式選擇晶體管Q1的工作點。 典型的這種電路是R2 = 1千歐的值，和工作點的位置 - VCC / 2。 R3是負載電阻和集電極電路被用來創建集電極交流輸出電壓。

假設Vcc的上的選擇的發射極= 20 V，R2 = 1千歐，和電流放大因子H = 150。電壓Ve = 9 V，並跨過該結上的電壓降“E - B”被假定等於的Vbe = 0,7 V.此值對應於所謂的矽晶體管。 如果我們認為鍺晶體管放大器，在開放過渡的電壓降“E - B”將等於的Vbe = 0.3 V.

發射極電流大約等於集電體

即= 9 B / 1 K =9毫安≈Ic的。

基本電流Ib = Ic的/ H = 9毫安/ 150 = 60微安。

跨電阻器R1上的電壓降

V（R 1）= VCC - VB = Vcc的 - （VBE + VE）= 20 V - 9.7 V = 10.3 V，

R1 = V（R1）/ IB = 10,3 V /60毫安= 172歐姆。

C2需要來創建鏈使所述發射器（集電極電流實際上）的AC分量。 如果不是，則該電阻器R2強烈限制在AC分量，以使得所述受試者功率雙極晶體管將具有低電流增益。

在我們的計算，我們假定IC =磅h，其中磅 - 基極電流流入其從發射器和發生時加到偏基地。 然而，總是通過鹼（如在位移的存在下，沒有它）進入越來越Icb0收集器的洩漏電流。 因此，真正的集電極電流是IC =磅H + Icb0小時，即 與MA的電路的洩漏電流放大150倍。 如果我們認為鍺晶體管放大器，這個事實就必須考慮在計算中。 該鍺晶體管具有幾微安的顯著Icb0秩序的事實。 在矽，他幅度要小（約幾個NA）的三個數量級，所以他們在計算通常被忽略。

單端放大器，MOS晶體管

對於任何放大器FET，認為該方案具有其對放大器中對應的 雙極型晶體管。 因此，我們認為有一個共同的發射器以前的模擬電路。 它是從一個公共源極和RC-鍵上的“A”級的輸入和輸出信號作出和如下所示。

有C1 - 阻塞電容器，由此，AC輸入信號被從DC電壓Vdd分離。 如已知的，任何放大器FET必須具有其MIS晶體管的低於其潛在來源的柵極電位。 在該電路中的柵極接地電阻R1，通常具有高電阻（100k歐姆到1兆歐），它不是分流到輸入信號。 通過R1的電流幾乎沒有通過，所以柵極電位時沒有輸入信號等於接地電位。 上述接地電位的源極的由於跨電阻器R2上的電壓降的電位。 因此，柵極電位比源極電位，這是必要的Q1的正常操作下。 電容器C2和電阻器R3具有相同的功能如前面的方案。 由於該電路與一個公共源極，則輸入和輸出信號是相位錯開180°。

放大器，變壓器輸出

如下圖所示的第三簡單的一階段放大器晶體管，也由共發射極被配置在類“A”進行操作，但是具有低阻抗揚聲器它通過匹配變壓器連接。

主變壓器T1的繞組是晶體管Q1的集電極的負載和電路產生的輸出信號。 T1發送一個輸出信號到揚聲器，並提供具有低電阻的完整的協調輸出晶體管（約幾歐姆）阻抗揚聲器。

分壓器集電極電源Vcc收集電阻器R1和R3，提供了晶體管Q1（在其基極偏置電壓）的操作點的選擇。 放大器的剩餘元素的預約是相同的如前面的方案。

推挽音頻放大器

推挽放大器LF兩個晶體管將輸入 的音頻信號 由兩個反相半波，其中的每一個由它自己的晶體管級增強頻率。 執行這樣的半波放大之後被組合成一個整體的諧波信號，該信號被發送到揚聲器系統。 這樣的低頻信號轉換（分割和重新合併）自然引起不可逆的變形在其中由於頻率和兩個晶體管電路的動態屬性的差異。 這些失真在放大器輸出降低的音頻質量。

推挽放大器在類操作“A”不能很好地再現複雜的聲音信號，作為一個恆定的電流值增加連續地流動到其肩上。 這導致半波信號，相位失真和最終的聲音的清晰度的損失的不平衡。 通過加熱，所述兩個功率晶體管在低失真和亞音速頻率信號增加兩倍。 然而，推挽電路的主要優點是它可以接受的效率和增加的功率輸出。

推挽功率放大器電路具有晶體管示於圖。

該放大器工作在“A”級，但也可以使用和類“AB”，甚至是“B”。

變壓器功率放大晶體管

變形金剛，儘管其小型化的進展都是一樣龐大，笨重和昂貴的ERE。 因此，已發現一種方法，通過執行它在不同類型（NPN和PNP）的兩個強大的互補型晶體管，以消除推挽電路的變壓器。 大多數現代功率放大器利用這個原理和設計類“B”的工作。 這種功率放大器的圖如下所示。

她的兩個晶體管被佈置為共集電極（射極跟隨器）。 因此，電路的輸入電壓的輸出傳送出去，而不擴增。 如果輸入信號不存在時，兩個晶體管是導通狀態的邊界上，但是它們被關斷。

當諧波信號被輸入時，它打開正半波TR1，但完全需要PNP晶體管TR2截止在模式。 因此，僅在正半波通過負載放大的電流流過。 負半波輸入信號僅打開關閉TR2和TR1，從而使提供給負半波電流的負載功率。 其結果是，釋放負荷的全功率增益（由於電流放大）正弦信號。

放大器上的單個晶體管

對於上述的同化收集簡單的放大器晶體管用自己的雙手，看看它是如何工作的。

低功率晶體管BC107型T的負荷將包括耳機2-3歐姆的阻抗，在所述基極的偏壓電壓將提供1 MW的高電阻的電阻器R *值，10微法至包括在基本電路圖100微去耦電容的電解電容器C滋養T.將電池4.5V / 0.3 AA

如果電阻器R *不連接的集電體，沒有基極電流Ib或Ic。 如果電阻器連接，基極上的電壓上升到0.7 V，並通過它流過的電流Ib = 4毫安。 晶體管250的電流增益等於給IC = 250Ib = 1毫安。

通過將用自己的雙手一個簡單的放大器晶體管，我們現在可以體驗一下。 插上耳機，把你的手指在電路的點1。 你會聽到噪音。 你的身體，在50赫茲的頻率感知輻射幹線電源。 噪聲從耳機中聽到，而這種輻射是唯一的功率晶體管。 讓我們更詳細地解釋了這個過程。 與50Hz的頻率的交流電壓通過電容器C連接到晶體管的基極的基極上的電壓現在等於直流偏置電壓（約0.7V），從電阻R *到來，和AC電壓的總和“被手指”。 其結果是，從50赫茲的交流分量頻率接收的集電極電流。 該交流電流被用於將揚聲器振動膜片具有相同的頻率，這意味著我們將能夠聽到50赫茲輸出的音調移位來回。

玩50赫茲噪音不是很令人興奮的，因此可以連接到1和2點，低頻信號源（CD播放器或麥克風）和增強聽到語音或音樂。