User manual

33
5.2 Zesilovače zvuku
Každý nízkofrekvenční zesilovač by měl reprodukovat elektrické oscilace (zvuky) s velmi nízkým
zkreslením. Z tohoto důvodu by se neměly tranzistory používané v zesilovačích otevírat a uzavírat zcela naplno.
To znamená, že proud protékající kolektorem tranzistoru by měl být zvyšován nebo snižován pouze frekvencí
zvuku (oscilacemi).
Protože většinou neznáme přesnou hodnotu zesilovacího činitele tranzistoru, pak lze s výhodou použít
v zapojeních zesilovačů takzvanou zápornou zpětnou vazbu. V těchto případech není kontakt předřadného
odporu báze tranzistoru připojen přímo k plus (+) kontaktu napájecího zdroje (baterie). Plus kontakt napájecího
zdroje je připojen přes vhodný odpor ke kolektoru tranzistoru.
Z důvodů vyšší hodnoty zesilovacího činitele tranzistoru protéká v tomto případě vyšší proud kolektorem
tranzistoru, který zvyšuje úbytek napětí na odporu připojenému ke kolektoru tranzistoru. Tím dochází ke
snížení napětí mezi emitorem a kolektorem tranzistoru a napětí na předřadném odporu báze tranzistoru.
Nižší proud, který protéká bází tranzistoru, vyrovnává částečně vyšší zesílení tranzistoru. Toto zapojení
zajišťuje vhodný (dynamický) pracovní bod tranzistoru. V simulačním programu záporné zpětné
(Gegenkopplung) vazby si vyzkoušejte různé zesilovací činitele tranzistoru – viz obr. 5.5.
Obr. 5.5: Simulační program znázorňující zápornou zpětnou vazbu v zesilovači
Signál, který má být zesílen, je přiváděn přes kondenzátor a odpor na bázi tranzistoru a provádí modulaci
proudu, který protéká bází tranzistoru. Ke vstupu tohoto zesilovače je připojen signální (tónový) generátor se
sinusovým průběhem střídavého napětí a s nastavitelným výstupním napětím. V tomto simulačním programu
byla zvolena amplituda sinusového signálu 10 mV. K výstupu tohoto zesilovače je připojen osciloskop, který
měří (zobrazuje) zesílení napětí.
Málo který začátečník elektrotechnik má ve své výbavě generátor sinusového signálu a osciloskop.
Následujícím způsobem můžete i bez tohoto vybavení provést otestování funkce zesilovače následujícím
způsobem: Ke vstupu zesilovače (viz zapojení na obr. 5.6) připojíte dělič napětí složený z fotoodporu (zdroj signálu)
a odporu o velikosti 1 kΩ. Po osvětlení fotoodporu umělým světlem se vytvoří signál s dvojnásobným síťovým
kmitočtem 100 Hz. K výstupu tohoto zesilovače je připojen piezoelektrický akustický měnič, ze kterého uslyšíte
zesílení signálu (zvuku) s frekvencí 100 Hz.
Při osazování experimentální desky dejte pozor na správnou polaritu vývodů obou elektrolytických kondenzátorů.
Na bázi tranzistoru je napětí asi 0,6 V. Napětí na děliči napětí je vyšší. Z tohoto důvodu je na vstup zesilovače
připojen elektrolytický kondenzátor 22 µF. Na výstupu zesilovače (na kolektoru tranzistoru) je napětí asi 2 V.
Z tohoto důvodu je na výstup zesilovače před piezoelektrický akustický měnič připojen elektrolytický kondenzátor
100 µF. Tento kondenzátor nemusí být v tomto zapojení použit, protože se piezoelektrický akustický měnič chová
jako kondenzátor.
34
Obr. 5.6: Vyzkoušení funkce zesilovače s fotoodporem
Obr. 5.7: Fotoakustický měnič (zesilovač reagující na různou intenzitu a různý kmitočet světla)
Vyzkoušejte toto zapojení s různými osvětlovacími tělesy. Osvětlíte-li fotorezistor zářivkou, uslyšíte z akustického
měniče jiný zvuk (jinou frekvenci) než když jej osvětlíte obyčejnou žárovkou, jejíž světlo je přerušováno síťovým
kmitočtem 50 Hz. Světlo zářivky „bliká“ s vyšší frekvencí než světlo obyčejné žárovky. Také elektronkové monitory
počítačů vyzařují přerušované světlo. Přiblížíte-li k takovémuto monitoru počítače fotoodpor, uslyšíte z akustického
měniče zvuk, který se podobá bzučení.
5.3 Dvoustupňové zesilovače se dvěma tranzistory
Pokud nebude stačit zesílení jednoho tranzistoru, použijte k zesílení zvuku dva tranzistory. Dva stejným způsobem
zapojené zesilovací stupně lze zapojit jednoduše za sebou. V těchto zapojeních zesilovačů se používají často
v prvním stupni odpory s vyššími hodnotami, a tím i nižší proud, který protéká kolektorem prvního tranzistoru.
Obr. 5.8: Dvoustupňový zesilovač se 2 tranzistory
Obr. 5.9: Dvoustupňový zesilovač