Amplificateur à transistors à plusieurs étages

Dans les applications pratiques, la sortie d'un amplificateur à un seul état est généralement insuffisante, bien qu'il s'agisse d'un amplificateur de tension ou de puissance. Par conséquent, ils sont remplacés parMulti-stage transistor amplifiers.

Dans les amplificateurs multi-étages, la sortie du premier étage est couplée à l'entrée de l'étage suivant à l'aide d'un dispositif de couplage. Ces dispositifs de couplage peuvent généralement être un condensateur ou un transformateur. Ce processus de jonction de deux étages d'amplification à l'aide d'un dispositif de couplage peut être appeléCascading.

La figure suivante montre un amplificateur à deux étages connecté en cascade.

Le gain global est le produit du gain de tension des étages individuels.

$$ A_V = A_ {V1} \ times A_ {V2} = \ frac {V_2} {V_1} \ times \ frac {V_0} {V_2} = \ frac {V_0} {V_1} $$

Où A V = Gain global, A V1 = Gain de tension du 1 er étage, et A V2 = Gain de tension du 2 e étage.

S'il y a n nombre d'étages, le produit des gains de tension de ceux-ci n étapes seront le gain global de ce circuit amplificateur à plusieurs étages.

But du dispositif de couplage

Les objectifs de base d'un dispositif d'attelage sont

  • Pour transférer le courant alternatif de la sortie d'un étage à l'entrée de l'étage suivant.

  • Bloquer le DC pour passer de la sortie d'un étage à l'entrée de l'étage suivant, ce qui signifie isoler les conditions DC.

Types d'accouplement

Rejoindre un étage d'amplification avec l'autre en cascade, à l'aide de dispositifs de couplage, forme un Multi-stage amplifier circuit. Il y afour méthodes de couplage de base, utilisant ces dispositifs de couplage tels que des résistances, des condensateurs, des transformateurs, etc. Ayons une idée à leur sujet.

Couplage résistance-capacité

C'est la méthode de couplage la plus utilisée, formée à l'aide de simples resistor-capacitorcombinaison. Le condensateur qui permet le courant alternatif et bloque le courant continu est le principal élément de couplage utilisé ici.

Le condensateur de couplage fait passer le courant alternatif de la sortie d'un étage à l'entrée de son étage suivant. Tout en bloquant les composants CC des tensions de polarisation CC pour effectuer l'étape suivante. Entrons dans les détails de cette méthode de couplage dans les prochains chapitres.

Couplage d'impédance

Le réseau de couplage qui utilise inductance et capacitance car les éléments de couplage peuvent être appelés comme réseau de couplage d'impédance.

Dans ce procédé de couplage d'impédance, l'impédance de la bobine de couplage dépend de son inductance et de la fréquence du signal qui est jwL. Cette méthode n'est pas si populaire et est rarement utilisée.

Accouplement de transformateur

La méthode de couplage qui utilise un transformer as the couplingL'appareil peut être appelé couplage de transformateur. Il n'y a pas de condensateur utilisé dans cette méthode de couplage car le transformateur lui-même achemine la composante alternative directement à la base du deuxième étage.

L'enroulement secondaire du transformateur fournit un chemin de retour de base et il n'y a donc pas besoin de résistance de base. Ce couplage est populaire pour son efficacité et son adaptation d'impédance et il est donc principalement utilisé.

Accouplement direct

Si l'étage d'amplification précédent est directement connecté à l'étage d'amplification suivant, il est appelé direct coupling. Les conditions de polarisation des différents étages d'amplification sont conçues de telle sorte que les étages peuvent être directement connectés sans isolation CC.

La méthode de couplage direct est principalement utilisée lorsque la charge est connectée en série, avec la borne de sortie de l'élément de circuit actif. Par exemple, écouteurs, haut-parleurs, etc.

Rôle des condensateurs dans les amplificateurs

Outre l'objectif de couplage, il existe d'autres objectifs pour lesquels peu de condensateurs sont spécialement utilisés dans les amplificateurs. Pour comprendre cela, informez-nous sur le rôle des condensateurs dans les amplificateurs.

Le condensateur d'entrée C in

Le condensateur d'entrée C dans la présente à l'étape initiale de l'amplificateur, couple le signal alternatif à la base du transistor. Ce condensateur C dans le cas pas présent, la source de signal est en parallèle à la résistance R 2 et la tension de polarisation de la base du transistor est modifiée.

Par conséquent, C in permet au signal AC de la source de circuler dans le circuit d'entrée, sans affecter les conditions de polarisation.

Le condensateur de dérivation d'émetteur C e

Le condensateur de contournement d'émetteur C e est connecté en parallèle à la résistance d'émetteur. Il offre un chemin à faible réactance vers le signal CA amplifié.

En l'absence de ce condensateur, la tension développée aux bornes de R E sera renvoyée vers le côté d'entrée, réduisant ainsi la tension de sortie. Ainsi, en présence de C e, le courant alternatif amplifié passera par là.

Condensateur de couplage C C

Le condensateur C C est le condensateur de couplage qui relie deux étages et empêche les interférences CC entre les étages et contrôle le décalage du point de fonctionnement. Ceci est également appelé commeblocking capacitor car il ne permet pas à la tension continue de le traverser.

En l'absence de ce condensateur, R C viendra en parallèle avec la résistance R 1 du réseau de polarisation de l'étage suivant et modifier ainsi les conditions de polarisation de l'étage suivant.

Considération de l'amplificateur

Pour un circuit amplificateur, le gain global de l'amplificateur est une considération importante. Pour obtenir un gain de tension maximal, trouvons la configuration de transistor la plus appropriée pour la mise en cascade.

Amplificateur CC

  • Son gain de tension est inférieur à l'unité.
  • Il ne convient pas aux étapes intermédiaires.

Amplificateur CB

  • Son gain de tension est inférieur à l'unité.
  • Ne convient donc pas à la cascade.

Amplificateur CE

  • Son gain de tension est supérieur à l'unité.
  • Le gain de tension est encore augmenté par mise en cascade.

Les caractéristiques de l'amplificateur CE sont telles que, cette configuration est très appropriée pour une cascade dans des circuits amplificateurs. Par conséquent, la plupart des circuits d'amplification utilisent la configuration CE.

Dans les chapitres suivants de ce tutoriel, nous expliquerons les types d'amplificateurs de couplage.