طريقة عمله

Breitbandverstأ¤rker 350 hochkant 1.5 شكل 1 مضخم إشارات ذو ترانسيستور ثنائي أقطاب . الجهد الداخل Ue والجهد الخارج Ua تردد متردد ، معامل التضخيم تيار في دائرة v Ua/Ue . مصدر الكهرباء 12 فولط . سنشرح طريقة عمل مضخم بالمثال الآتي لمضخم إشارات يعمل بمرحلة واحدة تتكون من ترانسيستور. يتميز تضخيم الترانزيستور بتضخيم كبير عندما يكون في دائرة الباعث - ويكفي أن يكون ترانزيستور تيار الجامع IC نحو 1 أمبير ميللي أمبير (عن طريق ضبط المقاومتين 7و4 كيلو أوم والمقاومة المتصلة بالأرض 1 كيلو أوم ). وعن طريق ربطة تيار يمكن التوصل إلى تثبيت نقطة التشغيل وجعلها لا تعتمد على درجة الحرارة (إختيار مقاومتي الدخول 47 كيلو أوم و 10 كيلو أوم المتصلة بالأرضي). فيكون انخفاض الجهد عبر المقاومة 1 كيلو أوم بين الباعث و تأريض الأرضي ( وهي الرموز السفلى المرتبطة بالأرض ، أي يبلغ جهدها 0 فولط ) بالغا نحو 1 فولط - ذلك لأن UBE يمكن أن يحيد بمقدار نحو 06و0 فولط ويعتمد ذلك على نوع الترانزيستور وخصائصه الحرارية . وكما هو في الرسم يتعين جهد مقحل القاعدة بواسطة اختيار قيم مقاومتي موزع المقاومات (عند المدخل المقاومة الموصولة بالمصدر 47 كيلو أوم ، والمقاومة الموصولة تأريض بالأرضي 10 كيلو أوم). فيكون جهد القاعدة

U_B frac 12,mathrm V cdot 10,mathrm k Omega 10,mathrm k Omega + 47,mathrm k Omega 2 , 1,mathrm V

ويجب أن يختار التيار أسفل قاعدة الترانسيستور < >Iq أن يكون كبيرا بالمقارنة إلى تيار القاعدة < >IB الداخل. ويتحقق هذا الشرط باختيار ترانزيستور بخاصية IC/IB  ≥  100. Selektiver Verstأ¤rker thumb 350 شكل 2 مضخم لتردد معين قدره 3 ميجاهيرتز بالنسبة مقحل لمقاحل السيليكون تبلغ < >UBE    0,6  V, ولهذا يقع على مقاومة القاعدة جهد قدره 5و1 فولط ، ويمر فيها تيار قدره 5و1 مللي أمبير - يسمى هذا التيار مقحل تيار الجامع . الجهد المتردد الداخل المراد تضخيمه يدخل القاعدة عن طريق مكثف له ممانعة صغيرة ، ويخرج مكبرا مطال المطال عند مقحل الجامع - أيضا عن طريق مكثف ذو ممانعة صغيرة (10 سوابق SI ميكرو فاراد ) . الدائرة في شكل 1 تكبر جميع الترددات بين 150 هيرتز و 20 سوابق SI ميجا هيرتز . وبمقارة الشكل 1 والشكل 2 يتبين أن مقاومة الجامع تحدد ذلك

• في الشكل 1 التضخيم على تردد الجهد الداخل ، ويجب أختيار عناصر المضخم بحيث يكون جهد الجامع متوسطا (هنا نحو 5 فولط ) بحيث يتساوى مطالي الموجة الخارجة (فوق وتحت) (ملحوظة عدم تناظر مطال الجهد المتردد الخارج تؤدي إلى اختلال في الآداء.) ، ويتحدد نطاق التردد المرغوب عن طريق مكثفي الدخول والخروج .
• في الشكل 2 استبدلت المقاومة الموصولة بالجامع بملف L ومكثف 100 سوابق SI بيكرو فاراد (دائرة رنين) . في نفس الوقت اختير مكثف الدخول بسعة 100 بيكروفاراد . ويؤخذ الجهد المضخم من مكثف خروج سعته 20 بيكروفاراد . يؤدي ذلك إلى تكبير في حيز ضيق حول تردد الرنين د‰0 . نجد هنا أن الدائرة الرنينية الموصولة على التوازي ذات مقاومة عالية ، وينتج منها تضخيم كاف .

عندما يكون التردد الداخل منخفضا يعمل الملف على تأريض التيار ، وإذا كان تردد الجهد الداخل عاليا يعمل المكثف على تأريض التيار . ويعتمد التضخيم و حيز التردد على كفاءة دائرة الرنين . Electronic Amplifier Class A.png مبدأ عمل المضخم الإلكتروني Linearity and saturation.svg نطاق الخطية linéarité لتناسب جهد المخرج إلى جهد المدخل ، أما إذا وصل إلى التشبع (المنطقتين الأفقيتين) فتحدث شوشرة في التضخيم. كلا المضخمان له مقاومة باعث مقدارها 1 كيلو أوم ، وهي تعمل على تثبيت نقطة التشغيل ولا تدعها تتغير فيستقر عمل الترانزيستور. وبافتراض في حالة تيار مستمر انخفاض UBE بسبب درجة الحرارة بمقدار 40 مللي فولط ، فيرتفع بناء على ذلك الجهد عند مقاومة الباعث بمقدار 5و1 فولط مما يقلل من التكبير المرغوب لتيار الجامع . فمن دون هذا الربط الارتجاعي ([ارتجاع سلبي ) هذا لانزاحت نقطة التشغيل إلى نطاق التشبع مما يحدث شوشرة كبيرة. هذا الربط المعكوس ( ارتجاع سلبي ) للتيار المستمر يخفض أيضا تضخيم جهد متردد للدائرة شكل 1 يكون التضخيم 7و4 فقط ، وهو النسبة بين مقاومة الجامع إلى مقاومة الباعث . ويمكن تلافي ذلك عن طريق وصلة على التوالي مكونة من 100 أوم و 10 ميكرو فاراد و توصل معها على التوازي . يحدد المكثف الحد الأدنى للتردد . وعندما تكون ممانعة مقاومة المكثف صغيرة ( بالنسبة للشكل 1 عند ترددات في حيز الكيلوهيرتز مثلا) فيمكن حساب معامل التضخيم من نسبة مقاومة الجامع إلى مقاومة الباعث الفعالة للجهد المتردد ( توصيل 1 كيلو أوم مع 100 أوم على التوازي ، أنظر الشكل 2) فيرتفع إلى 4700/91    52. وعندما نستغني عن المقاومة 100 أوم ونربط المكثف 10 ميكروفاراد من الباعث بالأرض مباشرة فلا يزيد التضخيم بلا حدود ، وإنما يرتفع غلى نحو 200 ، وهذا بسبب تأثيرات داخلية في الترانزيستور . ولكن يزدادعندئذ التشويش حيث أن المقحل لا يعمل في تلك الحالة بصفته الخطية Linearity.

تصنيف ب

Electronic Amplifier Class B fixed.png Class-B amplifier Electronic Amplifier Push-pull.svg Class-B push–pull amplifier تصنيف ب للمضخم Class-B amplifiers يضخم نصف دورة الموجة الداخلة فقط ، وتسبب بذلك في شوشرة ، ولكن كفاءتها عالية . ويستخدم تصنيف ب في الأجهزة التي تعمل ب بطارية مثل راديو ترانزيستور . ويتميز هذا النوع من مضخمات الإشارات بأن لها أعلى كفاءة تكفلها الحسابات النظرية حيث تبلغ كفاءتها د€/4 (أي 78.5 ) . ذلك لأن الترانزيستور لا يعمل خلال كل نصف دورة موجية . ولكن من النادر أن يعمل عنصر ترانزستور واحد في جهاز ، على الرغم من استخدامه احيانا لتشغيل مكبر صوت كما كان يستخدم في أوائل أيام الحاسوب الشخصي أي بي إم لانتاج أصوات التبيه ، كما يمكن أن يستخدم في مضخمات RF power amplifier حيث أن الخلل الذي يحدثه ليس ذو شأن كبير . قد تستخدم تصنيف سي لهذا الغرض . نظرا للكفاءة العالية لتصنيف ب للمضخم الإلكتروني فيمكن العمل بإثنين منهما بحيث يختص كل عنصر منهما بتكبير نصف دورة ، ثم يتجمع النصفان المكبران عند المخرج وتكتمل الدورة . هذا هو عمل دائرة تسمى مرحلة تبادل push–pull stage ، التي لها استخدامات كثيرة . نرى في الشكل المجاور نموذج لمضخم تناولي يعمل بمقحلين ويتميز بكفاءة عالية . المضخم الإلكتروني هو دائرة الكترونية تقوم بتكبير مطال الإشارات أو توتر إشارة المدخل ، فنحصل عند مخرج المضخم إشارة شبيهة بالاشارة الداخلة ، ولكن بأضعاف قيمتها. Amplifier Circuit Small.svg 350 مثال تطبيقي لمضخم إلكتروني MissionCyrus1-2 مضخم إلكتروني في جهاز HiFi. يتكون المضخم الإلكتروني من عدة أجزاء من ضمنها ترانسيستور واحد على الأقل أو صمام إلكتروني يقوم بمعالجة إشارة تناظرية بحيث تتضخم في صفاتها وتخرج مكبرة . ومن صفات المخرج أنه بقطي قدرة أعلى من القدرة الداخلة . ويكتسب فرق القدرتين من مصدر كهربي ، مثل بطارية أو مصدر كهرباء كالمستخدم في البيوت . وتوجد مضخمات تيار مستمر للتيار المستمر وبالتالي للجهد الثابت كما توجد مضخمات تيار متردد التيار المتردد وبالتالي الجهد المتردد . من أهم خواص المضخم الإلكتروني ما يسمى بخطيته Linearity ، بمعنى أن يكون مقدار الإشارة الخارجة متناسبا مع مقدار الإشارة الداخلة تناسبا طرديا . أي تغير جهد المدخل إلى الضعف فيزيد جهد المخرج إلى الضعف . وحيود المضخم عن الخطية هو شيء لا رغبة لنا فيه لأنه يشوه الإشارات . من الممكن أن تراكب ترددات مختلفة فيه لا توجد في الإشارة الداخلة ، وهذا غير مستحب ، حيث يعمل ذلك على شوشرة الأصوات الصادرة من مكبر صوت الراديو مثلا . ومن الممكن اختيار التضخيم بحيث لا يكون خطيا ، فمثلا يمكن أنه نجعل التضخيم تضخيما لوغاريتميا ، ومذا ما تستخدمه سماعة السماعات ، وهذه خاصية أخرى له يمكن التحكم فيها .
لم يعلق احد حتى الآن .. كن اول من يعلق بالضغط هنا