![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
![]() ![]() İnternette İlk Türk Amatör Telsiz Gazetesi | |
Temel Elektronik | ||
|
TA2CCS Şahin Küliğ E-Mail: ta2ccs@antrak.org.tr | |
| ||
Transistörlü Yükselteçler BJT transistörleri anlatmaya başladığımdan beri sadece transistör devresinin DC şartlarda nasıl çalıştığını ve DC
gerilim altında transistör
üzerinden geçen akım ile transistörün bacaklarına
bağlı dirençler üzerinde
düşen gerilimleri nasıl oluştuğunu, hesaplandığını
anlatmaya çalıştım.
DC şartlarda transistörlü devreler genellikle sabit
özellik gösterirler.
Halbuki transistörler aynı zamanda AC sinyalleri
yükseltmek için de
kullanılırlar. Bu ay transistörlü bir devrede AC
sinyallerin etkilerini nasıl
yükseltme yaptığını ve DC ile AC sinyallerin
birbirlerinden nasıl ayrıldığını
anlatacağım. Aslında transistörün DC olarak nasıl
çalıştığını tam olarak
kavramış durumda iseniz bundan sonrakiler sizin için
çok basit olacaktır.
Arkadaşlar transistörlü AC yükselteçler iki gurupta incelenir. Birincisi; transistörlü devreye uygulanan sinyal çok
küçükse
örneğin 1mV , 0.01mV gibi ise (örneğin, ses
frekans ön yükselteçleri
yüksek frekans ön yükselteçleri gibi) o zaman
transistörlü devre
"Küçük Sinyal Yükselteci" olarak incelenir. Küçük
Sinyal Yükselteçlerini
incelemek için transistörün küçük sinyal modelini göz
önüne almak
gerekir. Bu kısım amatörün bilmesi gereken noktaları
biraz aşmaktadır.
Ben size basit ve çok az formüllü anlatacağım.
İkincisi ise transistörün
büyük sinyal altında çalışması örneğin güç yükselteci
olarak çalışmasıdır.
AC sinyal altında transistörler özellikle
çalışacakları frekansa göre de
farklılıklar göstermektedir. Bu konuların bir kısmı amatörlerin bilmesi gereken kısımların çok üzerindedir. Bu sebepten yukarda da söylediğim gibi mümkün olduğunca basit bir anlatım kullanacağım. Tabi hepsini bir seferde değil sırası geldikçe. Yukarıda emitörü topraklı, bir transistörlü
devre görülmektedir. Buradaki
kondansatörlerin ne işe yaradıklarını sonra anlayacağız. R1, R2, RC ve RE dirençleri daha önceki konularda anlattığım gibi transitörün bayaslanmasını yani DC olarak istenilen yerde çalışmasını sağlamak içindir. Şimdi devreye AC bir sinyal uygulayalım, Şimdi geldik işin püf noktasına. Burada iki güç kaynağı (biri AC diğeri DC) birbirine bağlandığında neler oluyor önce buna
bakalım.
Şimdi biraz matematik. Başlangıçta S anahtarı açık
olsun. R1, R2 ve
VCC den oluşan devre kısmını
sadeleştirelim. Bu durumda ;
VB=VCC x R2 /
(R1 + R2)
RB= R1 x R2 /
R1+ R2
Olmaktadır. Yani B noktasındaki voltaj transistörün
beyzineuygulanan
bayas voltajıdır. Bir örnek verecek olursak; VCC=12V, R1=100K, R2=10K olursa B noktasındaki voltaj; VB=12 x 10 / (100 + 10)
VB=1,09V bulunur.
RB= R1 x R2 /
R1+ R2
RB=100 x 10 / 100+10
RB=9,09K bulunur.
Şimdi S anahtarını kapatalım. Kondansatör DC gerilimi
bildiğiniz gibi
geçirmez. AC gerilimi ise geçirir. AC sinyal B
noktasında aynen
görülecektir. B noktasında aynı zamanda DC gerilimde
olduğu için
buradaki bileşke voltaj AC ve DC sinyallerin toplamı
olacaktır.
VBToplam=VB + Vi
Bunu durumu grafik olarak şekillerde
görebiliriz.
Grafikten de anlaşılacağı gibi vi AC gerilimi
VB DC gerilimini
değiştirmektedir. Bildiğimiz gibi beyz akımını
VB gerilimi oluşturmaktaydı.
Eğer VB gerilimi değişiyorsa IB
akımı da buna bağlı olarak IC akımları da
değişecektir. Bu değişiklik girişe uygulanan AC
sinyalin şekli biçiminde
olacaktır.
" Bir kondansatör DC gerilimi hiç geçirmez. AC
gerilime ise bir direnç
gösterir. Bu dirence AC sinyallerde empedans
denir. Devredeki
kondansatörlerin empedansı devredeki bağlı
oldukları eşdeğer
direncin (giriş devreleri için RB
eşdeğer direnci, yada RE emitör
direnci yada RLyük direnci) en çok 1/10
u kadar olursa kondansatörlerin
direnci ihmal edilir. Kondansatörlerin empedansı
AC sinyalin frekansına
ters orantılı olarak bağlıdır.Kondansatörlerde
frekans yükseldikçe
empedans azalır. Bir kondansatörün empedansı
XC ile gösterilir.
Birimi ohm dur.
XC=1/(2 x pi x f (Hz) x C(Farad) ) Sırası gelmişken bobinler DC sinyallere 0 ohm direnç gösterirler. AC sinyallere ise doğru orantılı olarak bağlıdırlar. Bobinlerde frekans yükseldikçe empedans çoğalır. Bir bobinin empedansı XL olarak gösterilir.Birimi ohm dur. XL=2 x pi x f (Hz) x L(Henri) Şimdi birinci şeklimizin nasıl AC yükselteç olarak
çalıştığını anlatalım.
Aşağıdaki şekle dikkat ederseniz CE kondansatörükonulmamış. Aşağıdaki şekil Emitörü Topraklı bir devre birdevredir. Devremizdeki vi giriş sinyalinin başlangıçta 0V
olduğunu ya da
uygulanmadığını varsayalım. Bu durumda transistör
üzerinden sabit
olarak geçen IC akımı kollektörle toprak
arasında sabit bir voltaj
oluşturacaktır. Bu durumu grafiklerde de
görmekteyiz.
VC voltajı sabit yani DC olduğu için C2 kondansatörü tarafından RL üzerine geçmesi engellenmekte ve vo çıkış voltajı
da 0V olmaktadır.
Şimdi vi giriş sinyalinin devreye uygulandığını
düşünelim. Bu durumda
vi sinyali yönü ve şiddetine bağlı
olaraktransistörün beyzindeki DC
gerilimi değiştirecektir. Yani vi sinyali
yükselirken VB gerilimi de
yükselecek, vi sinyali azalırken de VB
gerilimi azalacaktır.
VB gerilimindeki değişim vi sinyalinin
dalga şeklinin aynısıdır.
Bildiğimiz gibi VB gerilimi
IB akımını oluşturmaktadır. IB akımı da
IC akımını.. Bu durumda IC
akımı da vi giriş sinyalinin şeklinde olacaktır.
Yani vi giriş gerilimi artarken IB ve
IC akımları da artacak, vi giriş
gerilimi azalırken IB ve IC
akımları da azalacaktır. Tabi ki IC akımı
IB akımından daha fazla olacağı için
devremizde bir akım kazancı
söz konusudur. Acaba vi giriş gerilimi artarken vo
çıkış gerilimi de
artıyor mu? Hayır, vi giriş gerilimi pozitif yönde
yükselirken vo çıkış
gerilimi negatif yönde artmaktadır. Bu tip emitörü
topraklı
(CE common emitter) devrelerde giriş gerilimi ile
çıkış gerilimi
arasında 180o faz farkı vardır. Çıkış
gerilimindeki değişim giriş
geriliminden büyük olduğu için bir gerilim kazancı
da söz konusudur.
CE kondansatörünün etkisi.
Bu kondansatörün DC şartlarda hiç bir etkisi yoktur. Fakat AC sinyallerde üzerine bağlı bulunduğu
RE direncini kısa devre
edecektir. Bu direncin AC sinyallerde kısa devre
olması, IB akımının
bağlı olarak da IC ve IE
akımlarının artmasına neden olacaktır.
Yani CE kondansatörü olan devrelerde
kazanç CE kondansatörü
olmayanlardan daha fazladır.
Bu ay ki yazımızın da sonuna geldik. Kısaca özetleyecek olursak, bir transistörün AC yükselteç olarak çalışmasında
girişine uygulanan
sinyalin VB voltajını buna bağlı olarak IB akımını ve
IC akımını
değiştirmesinden ibaret olduğunu öğrendik. Ayrıca
devredeki
kondansatörlerin alternatif akımda kısadevre olarak
düşünülmesi
gerektiğini öğrendik. Bu kondansatörler AC
sinyallerde her zaman
kısa devre olmaz. Özellikle filitre devrelerinde
farklı düşünmek gerekir.
Önümüzdeki ay yükselteçleri sınıflara ayıracağım.
Özelliklerini örneklerle
anlatmaya çalışacağım. Görüşmek üzere, kendinize iyi
bakın.... | ||
![]() |