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


İnternette İlk 
Türk Amatör Telsiz Gazetesi

Temel Elektronik

YÜKSELTEÇLER - 1:
 

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

Aslında bu bölüm sadece BJT transistörler ile yapılan 
yükselteçler olarak düşünmemek gerekir. Bir yükselteci FET, 
MOSFET yada BJT ile yapmak mümkündür. Henüz FET ve 
MOSFET konularını hiç anlatmadığım için vereceğim örnekleri 
sadece BJT ile açıklayacağım. 
Yükselteçlerin kullanılma amaçları çok farklıdır. Hatta 
yükselteçleri birazda bayas yöntemlerine göre inceleyeceğimiz
 bir dizi şeklinde olacak. 
Daha önceki yazılarımda transistörün çeşitli bağlantı şekillerine
göre devrenin çeşitli özellikler aldığını, giriş çıkış empedanslarının 
nasıl değiştiğini, hangi durumda akım hangi durumda gerilim kazancı
yaptığını anlatmıştım. Yükselteçleri küçük sinyal yükselteçleri 
ve güç yükselteçleri olarak da ikiye ayırmış ve küçük sinyal 
yükselteçlerinden biraz bahsetmiştik. Bu bölümlerde çoğunlukla
güç yükselteçlerinden birazda ve yeri geldiğinde yükseltecin 
bayaslanma yöntemine göre küçük sinyal yükselteçlerinden de 
bahsedeceğim.

Güç yükselteçlerinden beklentilerimiz nelerdir? Örneğin bir ses
yükselteci olabilir, bir motoru çeviren yükselteç olabilir, bir 
vericinin güç yükselteci olabilir. Bunların hepsinin özelliklerinin 
farklı olmasına rağmen tek ortak noktaları küçük bir sinyal ile 
büyük güç üretmek ortak noktalarıdır. 

Güç yükselteçlerinin özellikleri;
Mümkün olduğunca giriş sinyalinin değeri ne olursa olsun çıkışa
sabit bir katsayı ile büyüterek aktarmasıdır. Yani doğrusal 
(LINEAR) olması istenir. Fakat güç yükselteçleri doğrusal 
değildir (NON-LINEAR). 

Kendi üzerlerinde güç harcamaları istenmez. Daha doğrusu 
YÜKSEK VERİMLE çalışmaları istenir. Yani bir güç yükseltecinin
çıkışından 100W alsak transistörlerin hiç ısınmaması gibi. 

Girişteki sinyalin hiç bozulmadan çıkışına aktarılması istenir. 
Daha iyimser bir değimle en az bozulmayla aktarması istenir. 
(Bozulma, burulma= Distortion) Burada 3 tip distorsiyondan 
söz edebiliriz. 

1- Frekans distorsiyonu: Girişteki sinyalin frekansı ne olursa 
olsun çıkışa aktarılması istenir. Fakat devrede olabilecek 
kondansatörler buna izin vermez. Ne olursa olsun her 
yükseltecin mutlaka bir üst frekans sınırı vardır. Direk kuplajlı 
yükselteçlerde frekans DC den (0Hz) den başlar.

2- Faz distorsiyonu: Devrenin yapılama şekli ve kondansatör, 
bobin gibi devre elemanlarından oluşur. Devrenin girişine 
uygulanan sinyalin başlama zamanı ve yönü çıkışta aynı anda 
görülmüyorsa faz distorsiyonu var demektir. Faz bozulması 
ses devreleri, RF gibi yerlerde önemsenmez. Fakat TV gibi 
ekran taramalarının önem kazandığı yerlerde faz distorsiyonu 
hiç olmamalıdır.

3- NON-LINEAR distorsiyonu: Bu bozulma ikiye ayrılır:
a) Harmonik distorsiyonu: Transistörün doğrusal çalışmaması 
ve aşırı sinyal girişlerinde çıkışta sinyalin doyum yada kesime 
uğraması ile olur. Ses yükselteçlerinde ve genlik modülasyonlu 
devrelerde hiç istenmez. Bazende siyal bilerek harmonik 
distosiyonuna uğratılır. Bu devreler frekans çoklayıcı 
devrelerdir. Harmonik ve frekans çoklayıcı devreleri daha sonra 
anlayacağım. 
b) Intermodülasyon distorsiyonu: İki yada daha fazla sinyalin 
yükselteç içinde karışması ile olur. Bu distorsiyon sonucunda 
yükselteç çıkışında bu sinyallerin toplamları, farkları ve kendileri
görülür. 

Güç yükselteçlerini bayas özelliklerine göre sınıflara ayırıyoruz.
Bunlar A SINIFI, B SINIFI, AB, SINIFI ve C SINIFI 
yükselteçlerdir. Bu sınıflandırmayı tamamen devre içindeki 
transistörün yada transistörlerin bayaslanmasına göre yapıyoruz.
Eski sayılarda bu konuyu bulabilirsiniz. Hatırlamanız için 
transistörün aktif bölgede, doyum bölgesinde ve kesim 
bölgesinde çalıştırılması demek yeterli olacaktır.

Yükselteçleri sınıflarına göre anlatmadan önce konumuz Güç 
Yükselteçleri olduğu için önce güç eşitlikleri konusunu 
açıklamak istiyorum.

GÜÇ EŞİTLİKLERİ:

Güç yükselteçlerinde bizi ilgilendiren şey güç kaynağından 
çekilen gücün ne kadarının transistör üzerinde harcandığı ne 
kadarının yük üzerine aktarıldığıdır. Eğer transistör üzerinde 
fazla güç harcarsak transistörde fazla ısınacaktır. Sonuçta fazla 
ısınan her şey gibi transistörde yanar. Transistörün fazla 
ısınmasını önlemek için, transistör üzerinde oluşan ısıyı hızla 
üzerinden çekmek gerekir. Bu işi de ısıya havaya kolayca 
aktaran alüminyum soğutucularla yetmezse ilave olarak 
soğutucu fanlarla yaparız. Bazı çok özel yükselteçlerde (büyük 
güçlü radyo vericileri gibi) su suğutmalı sistemler bile 
kullanılmaktadır. 

Güç Verimi: 
Güç verimi, bir yükseltecin yük üzerinde harcanan gücün, güç 
kaynağından çekilen güce oranına denir. Yük üzerinde harcanan
güç AC ise AC gücün rms değeri kullanılır. (rms; AC sinyalin 
DC ye karşılık gelen değeridir.)

%Verim=(PLrms /PDC) x 100

DC giriş gücü, güç kaynağı Vcc ile ortalama akımının 
(yaklaşık olarak Q noktasındaki Ic akımı) çarpımına eşittir. 

Pdc=Pcc= Vcc x Ic

Yük üzerinde harcanan AC güç, çıkış geriliminin rms değeri ile,
çıkış akımının rms değerinin çarpımına eşittir. Eğer dalga 
şeklimiz sinüs ise bunun rms değeri sinyalin tepeden tepeye 
(peak to peak) değerinin 2\2 bölümüne eşittir. Bu durumda 
yük üzerinde harcanan AC güç;

Pac=PL(max)= (Vpp x Ipp) / (2\2 x 2\2)

Pac=PL(max)= (Vpp x Ipp) / 8

Formülleri kullanılarak bulur.

Transistörün Maksimum Güç Kaybı:
Transistörlü bir güç yükselteci tasarlanırken o transistörün 
üzerinde harcanacak güç katalog değerinin üzerinde olmayacak
şekilde tasarlanır. Bunun için kullanılan parametreler, katlogtan 
bulunan maksimum kollektör akımı Icmax, maksimum kollektör 
gerilimi Vcmax, transistörün güç kaybı Pt değerleridir. Ayrıca 
transistörün AC yük doğrusu ile DC yük doğrusu arasıda kalan 
bölgedeki alanda çalıştırılmasına dikkat edilir. Bu alana 
transistörün güvenli çalışma alanı denir. 
Transistör üzerindeki güç kaybını çok basit olarak aşağıdaki 
formülerle de bulabiliriz.

Pt=Ic x Vce

Önümüzdeki ay sınıflarına göre yükselteçleri örnekleri ile 
incelemeye başlıyacağız.

Görüşmek üzere...