Ana Sayfa
Antrak Gazetesi
Eski Sayılar
Antrak Ana Sayfası
Yorumlariniz ve Sorularınız için mail adresimiz.


İnternette İlk 
Türk Amatör Telsiz Gazetesi

Temel Elektronik

 

Şahin Küliğ (TA2CCS)
TA2CCS Şahin Küliğ
E-Mail: ta2ccs@antrak.org.tr
 

Çok Katlı (Multi Stage) Yükselteçler 

Bu ay yükselteçlerin arka arkaya bağlanması konusunu 
inceleyeceğiz. Tahmin edeceğiniz gibi tek transistörlü 
yükselteçler yeterli yükseltme sağlamazlar. Örneğin bir 
mikrofona konuştuğumuz zaman, mikrofon çıkışındaki 1-2mV
civarındaki sinyalin bir hoparlörden duyulabilmesi yada bir 
radyonun anteninde oluşan 0,01mV civarındaki sinyalin 
hoparlörden duyulabilmesi için epeyce yükselteci arka arkaya
bağlamak gereklidir.
Burada bence önemli olan bir konuyu öncelikle belirtmek
istiyorum. Çok katlı yükselteçlerde ilk yükselteç yada 
ilk birkaç yükselteç çok önemlidir. Bu yükselteçleri 
oluşturan transistörlerin çok az olan iç gürültüleri çok 
az olmalı. Buda nedir derseniz, çok katlı yükselteçlerde
toplam kazanç her yükseltecin kazancının, bir sonraki 
yükseltecin kazancı ile çarpımına eşittir. Bu nedenle ilk 
transistörde üretilen gürültü çıkışta çok büyük gürültü 
haline dönüşebilir.
Bir yükseltecin çıkışını diğer yükseltecin girişine bağlamak 
için bazı kurallara uymak zorundayız. Nedir bunlar?
1-Her yükseltecin DC çalışma şartı vardır. Yükselteçler 
arka arkaya bağlandıklarında birbirlerinin DC çalışma 
şartlarını bozmamalılar.
2-Bir yükselteç çıkışında oluşan sinyal diğer yükseltecin 
girişine bağlanırken en az kayıp ve bozulmaya uğramalıdır.
3-Yükselteçler arka arkaya bağlanırken giriş ve çıkış 
empedanslarının (AC dirençlerinin) birbirlerine uygun olması
gereklidir. 
Direk Bağlama (Direct Coupling):
Özellikle ön yükselteçlerde kullanılan ve en ucuz olan bağlama
yöntemi DİREK BAĞLAMA yöntemidir. Bu bağlama 
(bağlamaya kuplaj da denir) şekli adından da anlaşıldığı gibi
bir yükseltecin çıkışını diğerinin girişine doğrudan bağlamakla
sağlanır. 
Şekilden de anlaşılacağı gibi her transistörün çıkış voltajı 
aynı zamanda diğer transistörün bayas voltajını sağlamaktadır.
Bu tür devrelere DC yükselteç de denmektedir. DC 
yükselteçler özellikle çok düşük frekanslara hatta 0Hz (DC) 
den başlayarak devrenin izin verdiği en yüksek frekanslara 
kadar çalışırlar. Bu nedenle çok geniş uygulama alanlarına 
sahiptir. Örneğin DC regülatörler, ses yükselteçleri mantık 
devreleri gibi. Ayrıca entegre devrelerin iç yapılarında 
kondansatör bobin gibi devre elemanlarını kullanmak çok zor
olduğu için direk bağlamalı yöntem kullanılır. Bu devrelerde 
hem AC hem de DC sinyaller girişten çıkışa kadar 
yükseltilirler. Devrenin girişinde olabilecek bir DC bayas 
kayması (ısı, DC gerilimde olabilecek kaymalar) devrenin 
çıkışında çok büyük değişiklere sebep olur. Devrenin 
kararlılığını sağlamak için bu tür devrelerde besleme 
voltajının çok düzgün olması gerekmektedir. Ayrıca ek 
önlemler olarak bazı geri besleme devreleri ilave edilir. 
(Geri besleme; bir devrenin gerek AC gerekse DC kararlılığını
sağlamak üzere çıkıştan alınan sinyalin uygun şekilde girişe 
verilmesi ile sağlanır.) Direk bağlamalı devrelerde 
transistörleri TAMAMLAYICI (Copmlementary) şekilde 
bağlayarak da DC kararlılık kısmen sağlanabilir. Aşağıdaki 
şekilde iki transistörün Tamamlayıcı şekilde nasıl bağlandığı
görülmektedir. 


Direk bağlantılı yükselteçlerde toplam kazanç her yükseltecin

kazancının çarpımına eşittir. Kazanç A ile gösterilir. Örneği 
iki katlı bir yükseltecin toplam voltaj kazancı;
Av=Av1 x Av2 olarak ifade edilir.
Direk bağlantılı iki transistörlü yükselteçler Darlinton bağlantısı
adı verilen bir tür özellikle bağlanarak güç yükselteçlerinin 
çıkış katı olarak kullanılır. Bu iki transistör hazır olarak tek 
bir kılıf içinde olabileceği gibi bizde iki ayrı transistörü uygun
şekilde bağlayarak Darlinton bir transistör elde edebiliriz. 
Aşağıdaki şekle dikkat edecek olursanız E B C markalaması
tek transistör için yapılmıştır. 

Darlinton transistörlerde toplam ß değeri her iki transistörün 
ß değerlerinin çarpımına eşittir.

ß=ß1 x ß2 
Darlinton transistörlerin giriş empedansları da çok yüksektir. 
Yaklaşık olarak; 
Ri=ß x Ro (Ro, çıkış empedansıdır.) 
Direk bağlı yükselteçler için bir özet yapacak olursak;
DC kararlıkları iyi değil
Güç kaynakları çok iyi olma zorunda
Frekans bant genişlikleri çok iyi
 

RC Bağlama (RC Coupling):
 

Bir devrenin çıkışındaki sadece AC sinyali sonraki devrenin 
girişine aktarmak istiyorsak ve bu iki devreyi birbirine 
bağlarken empedans uyumu sorunu yoksa bağlama elemanı 
olarak kondansatör kullanılır. Bu kondansatöre kuplaj 
kondansatörü denir. 

Devrenin RC kısmının C si aradaki kuplaj kondansatörü, R 
si ise birinci transistörün RC si ve ikinci transistörün beyzine 
bağlı dirençlerdir. Kullanılan kondansatör, sinyal frekansına 
çok az empedans göstermelidir. Geçen sayıda da anlattığım 
gibi bir kondansatör DC derilimi geçirmez, düşük frekanslara 
ise yüksek empedans gösterir. Bu nedenle RC kuplajlı 
(bağlama yerine birazda kuplaj diyelim, çünkü elektronikte çok
kullanılır.) devrelerde düşük frekanslarda kazanç azalır. 
Yüksek frekanslara çıkıldıkça kuplaj kondansatörünün 
empedansı iyice azalacağı için devrenin kazancı da (teorik 
olarak) artacaktır!!! Aslında böyle olamaz. Frekans arttıkça 
kullanılan transistörün yüksek frekans karakteristiği, 
transistörün küçücük iç kapasiteleri hatta devrenin baskı 
devresinin şekli ve kullanılan malzemenin özeliğinden dolayı 
devrenin kazancı düşecektir. Direk kuplajlı devrelerde aslında
yüksek frekanslarda bu özellikleri gösterirler. Aşağıdaki 
şekilde bir RC kuplajlı devrenin frekans yanıtı görülmektedir.

Yukarıdaki şekilde devre kazancının Orta Band kazancına 
göre 3dB azalan iki köşe frekansını tanımlayabiliriz. Alçak 
köşe frekansında oluşan 3dB lik azalma Seri Kuplaj 
kondansatörleri ve CE Emitör kondansatörlerinden, yüksek 
köşe frekansında oluşan 3dB lik azalma yukarıda da yazdığım
gibi transistörün iç kapasiteleri ile devrenin yapılış şekli ve 
kullanılan baskı devre malzemelerinden olur. İki köşe frekansı 
arasındaki bölgeye BAND GENİŞİLİĞİ adı verilir. Kazancın 
3dB azaldığı yerlerde çıkış gerilimi en yüksek değerinin 
% 70,7 sine, yada çıkış gücü en yüksek değerin %50 sine 
düşer. 
RC kuplajlı yükselteçler için bir özet yapacak olursak;
Devrenin DC kararlılığı iyi
Güç kaynakları çok iyi olma zorunlu değil
Frekans bant genişlikleri orta düzeyde
Transformatör Kuplajı:

Arkadaşlar, transformatörler bir devrede hem DC yalıtım 

hem de empedans uygunluğu sağlamak için kullanılır. İdeal 
transformatörün hiç kayıp olmaz. Yani girişine uygulanan 
gücü çıkışından aynen alabilirz. Fakat bant genişlikleri çok 
dardır. Özellikle ses frekans devrelerinde istenilen bant 
genişliğini tutturmak için özel sarımlı transformatörler 
kullanmak gereklidir. Transformatörlerin bu dar bant özellikleri
yüksek frekans devrelerinde çoğunlukla istenilen bir özellik 
haline dönüşür. Hatta bandı daha da daraltmak için 
transformatörler kondansatörlerle de desteklenerek sadece
istenilen frekansı geçiren özelliklerde yapılır. Bu tür devrelere
Rezonanslı Transformatör Kuplaj adı verilir. Transformatörün 
empedans uydurma işini de yaptığını söylemiştim. Şimdi bunu
bir örnekle açıklayayım. 
Bir yükseltecin çıkış empedansı 10K olsun. Buraya empedansı 
8ohm olan bir hoparlör nasıl bağlanır? Tabi ki primer sargısı 
empedansı 10K, sekonder sargısı empedansı 8 ohm olan bir 
transformatör ile bağlanır. Peki bu transformatör sargılarının 
sarım oranı (n) nedir? 
N=\(Rprimer / Rsekonder)
N=35bulunur. 
Bunun anlamı primer sargılarının toplamı sekonder sargılarının 
toplamında 35 kere fazladır. Yada girişte 35 volt varsa 
transformatörün çıkışında 1 volt oluşur. Şimdi sorabilirsiniz. 
Biz sinyali yükseltelim derken transformatör sinyali iyice azalttı. 
Bu sorunun yanıtını siz bulun. Bir ip ucu, primer ve sekonder 
güçleri..... 
Transformatör Kuplajlı devreler için bir özet yapacak olursak;
Devrenin DC kararlılığı iyi
Güç kaynakları çok iyi olma zorunlu değil
Frekans bant genişlikleri çok dar
Önümüzdeki ay görüşmek üzere...