Transistorivahvistimia käytetään laajasti erilaisissa sähkölaitteissa signaalien täydentämiseksi. Niiden suunnittelun, laskenta- ja suorituskyky on olennaista insinööreille ja teknikoille. Tässä artikkelissa esitellään tosimaailman esimerkkejä näistä näkökohdista.

Transistorivahvistimien suunnittelu

Suunnitteluprosessi sisältää sopivien transistorityyppien valinnan ja harhautuspiirien konfiguroinnin asianmukaisen toiminnan varmistamiseksi. Yhteiset konfiguraatiot sisältävät yhteisen emitterin, yhteisen pohjan ja yhteisen keräimen. Jokaisessa konfiguraatiossa on erilaiset jännite-, virta- ja tehohyötyominaisuudet.

Suunnittelun kannalta on myös tärkeää, että syöte- ja ulostuloimprotanssit täsmäävät, ovat vakaat ja lämpöä hallitaan. Insinöörit käyttävät virtapiirisimulointityökaluja optimoidakseen parametrit ennen fyysistä toteutusta.

Vahvistinparametrien laskeminen

Laskelmissa on määritettävä keskeiset parametrit, kuten jännitevoitto (Av), virranotto (Ai) ja tehonnousu (Ap). Peruskaavat riippuvat transistorin ominaisuuksista ja piirin kokoonpanosta.

Esimerkiksi jännitteennousua yhteisessä lähettimessä voidaan arvioida seuraavilla tavoilla:

]Av ... ...................................................................................................................................................................................................................................................

jossa RC on keräinvastuksen ja Re on lähettimen vastus. Biasing kohdat lasketaan myös varmistaa lineaarinen toiminta ja minimoida vääristymä.

Suorituskyvyn analyysi

Suorituskyvyn arviointi sisältää hyödyn, kaistanleveyden, syötteen/tuoton impedanssin ja harmonisen kokonaisvääristymän mittaamisen. Nämä parametrit määrittävät vahvistimen soveltuvuuden tiettyihin sovelluksiin.

Reaalimaailman skenaarioissa testauksessa käytetään signaaligeneraattoreita ja oskilloskooppeja teoreettisten laskelmien todentamiseen. Suorituksen optimoimiseksi ja luotettavuuden varmistamiseksi eri toimintaolosuhteissa tehdään mukautuksia.

  • Jännitevoitto
  • Kaapelinleveys
  • Syöttö-/tuotosindeksanssi
  • Vääristymistasot