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
 
YÜKSELTEÇLER - 6:

NON LINEAR (DOĞRUSAL OLMAYAN) 
RF GÜÇ YÜKSELTEÇLERİ:

B SINIFI YÜKSELTEÇ
B sınıfı yükselteçler, girişine uygulana sinyalin ancak 1800 lik
kısmını iletirler. İletimde olmadıkları sürece herhangi bir 
kollektör akımı akmaz. Bu durumda çıkış dalga şekli yarım 
dalga doğrultucunun çıkış dalga şekli gibidir. 


 
 

Çıkışta oluşan bu dalga şekli çok sayıda harmonik içerir. 
(Harmonik konusunu geçen ay açıklamaya çalışmıştım.) Bu 
tür bir yükseltecin çıkışına uygun bir filitre takıldığında 
istediğimiz frekansta çıkış elde ederiz. Burada aklınıza bir 
soru gelebilir. Yükseltecin çıkışındaki sinyal sinüs değildi. 
Yükseltecin çıkışındaki filitrenin çıkışında sinüs dalga şeklim
i oluyor? Evet. Çünkü bu filitreler LC devrelerinden oluşur. 
Burada bir konu çok önemlidir. Yükseltecin girişine uygulanan
sinyalin frekansı (ana frekans) yükseltecin çıkışında bu 
frekansın katlarının oluşacağı unutulmamalıdır. Bu nedenle 
kullanılacak LC devresinin frekansı da bu frekanslardan biri 
olmalıdır. Burada kullanılan filitreler basir bir LC devresi 
olabileceği gibi karmaşık LC devreleri de olabilir. Eğer geniş
bantlı bir yükselteç kullanıcaksak LC devresinin adına bant 
geçiren filitre demek daha doğru olacaktır. 

Yukarda ki devrenin çıkış akımı Ic nın matemetiksel 
karşılığını ancak Fourier transformunu  kullanarak yazabiliriz.
Fakat işi uzatmadan, sonuç formülü:

Io= Imax /pi + ((Imax/2pi) cos wt) - ((2/3pi) cos2wt) + ((2/15pi) cos 4wt) + .......... 
 

Yukarıdaki formül enteresan sonuçlar içermektedir. Bu 
formülü incelersek:

Sadece 1800 si geçirilen bir sinüsün,
Imax /pi , transitörden geçen DC akım Imax ın 1/pi si 
kadardır.
((Imax/2pi) cos wt) , temel frekansı içeren dalganın akım 
karşılığı Imax/2 dir.
Tek sayılı harmonik frekanslar yoktur.

Ayrıca ikinci harmoniğin genliği ana frekansın genliğinin 7dB altındadır.
Dördüncü harmoniğin genliği ana frekansın genliğinin 21dB altındadır.

Bu devre için diğer formüller ise:

Harcanan toplam DC güç;
Pdc= (Vcc * Imax) / pi

Ana frekan için çıkış gücü:
Po= (I2max * RL') / 4

Devrenin maksimum verimi:

Verim= 78,5%

Transistör üzerinde harcanan güç yada transistörü ısıtan güç:

Pdmax= (Vcc * 2 * Imax) / pi2
Pdmax= Pomax * (4 / pi2)

Yani çıkış gücünün yaklaşık 41% kadarı transistör üzerinde
harcanmaktadır. Örneğin çıkış gücü 20W olan B sınıfı bir 
yükseltecin çıkış transistörü üzerinde yaklaşık 8.2W 
harcanmaktadır.

B sınıfı yükselteçlerde ana harmoniğin dışında farkı 
frekanslar elde etmek için pek tercih edilmez. Üst harmonikler
için giriş sinyalinin yükselteç tarafından geçirilen açılarını 
uygun şekilde ayarlamak gereklidir. Bu ayarlamayı 
transistörün bayasını değiştirerek yaparız. Bununla ilgili bir 
tabloyu daha altlarda göreceksiniz. B sınıfı yükselteçlerin 
tercih edilmesinin bir nedeni de tek sayını harmonikler 
olmadığı için devrenin verimi artmaktadır.

C SINIFI YÜKSELTEÇ 
Eğer B sınıfı yükselteçte kullandığımız transistörden daha 
fazla güç ve daha fazla tepe akımları istersek C sınıfı 
yükselteç kullanmak durumundayız. C sınıfı yükseltecin 
çalışma biçimini daha önceki sayılarda anlatmıştım. Kısaca 
özetleyecek olursam, devrenin bayaslaması giriş sinyali yok
iken sıfırdır. Girişe sinyal uyguladığımızda bu sinyalin ancak 
küçük bir parçası (00 dereceden büyük, 1800 den küçük)
transistörü iletime sokabiliyordu. 
Devrenin verimi diğer yükselteçlere göre yüksek idi.

Yukardaki devreyi fazlaca anlatmaya gerek yok. Giriş 
sinyalinin ancak bir parçasını ileten bir devre. 
 

Sinüsün yükseltilen parçasına  Ø adı verelim ve devre ile 
ilgili birkaç açıklayıcı formül yazalım.

Ic= Ip * cosw0t 
Her hangi bir anda ki kollektör akımını vermektedir. Burada 
cosw0t 90 olduğunda yani sinyalin tepe değerlerinde 
Ic= Ip olur.

Yukarıdaki formüldeki cosw0t, sinüs parçası Ø olup 00
dereceden büyük 1800 dereceden küçüktür.

Kolllektör akımının DC bileşeni:
Idc= (Ip /pi) * Sin (Ø/2)

Örneğin Ø değerine pi koyarsak B sınıfı yükseltecin Idc 
değerini buluruz.

Her harmonik için o harmoniğin genliğini In/Ip oranı olarak 
veren formül:
(burada In istediğimiz harmonik oluyor.)

In/Ip= ((sin(n-1) * Ø/2) / (n-1) * pi) + ((sin(n+1) * Ø/2) / (n+1) * pi)

Biraz uzunca bir formül ama sadece bilgi olarak verdim.

Aşağıdaki tablo bazı iletim açıları için In/Ip oranını yada 
kollektör akımının ne kadarının seçilen harmoniğe ait 
kollektör akımı olduğunu vermektedir.


Şemayı daha ayrıntılı görmek için Netscape'de mouse'un sağ tuşundan "view image"i,
İnternet Explorer'de "save picture as" seçip resmi bir yere kaydedin ve kolayca inceleyin.
 

Formüllere devam edelim.
Transistörün besleme kaynağından çektiği güç;

Pdc= Vcc * Idc   yada
Pdc= Vcc * (Ip * (sin * Ø/2) / pi)

İsteninel harmonik için çıkış gücü;

Po= ((Vcc * Ip) / (4 * pi)) * (Ø + Sin Ø)
 

En uygun yük direnci;

RL= (2 pi * Vcc) / (Ø + Sin Ø)

Devrenin verimi;

Verim= 0,25 *( (Ø + Sin Ø) / (Sin Ø/2)) * 100%

Transistörlü C sınıfı yükselteçler orta ve düşük güçlü AM 
güç yükselteci olarak rahatça kullanılabilinir. Yüksek güçlü 
yükselteçler için B sınıfı daha iyi bir alternatiftir.
 

Yükselteçler konusunu burada kapatıyorum. Önümüzdeki 
ay FET transistörlere başlıyorum.

Görüşmek üzere.