![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() İnternette İlk Türk Amatör Telsiz Gazetesi | |
Temel Elektronik | ||
|
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=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... | ||
![]() |