Ortak kanallı yükselteç devre tasarımı
Ortak kanallı yükselteç devre tasarımı
Problem
Giriş işaretini %10'dan fazla söndürmeyen tek kaynaklı gerilim izleyen devre tasarlayınız. Besleme gerilimi $V_{+} = 15\,V$ kanal akımı $I_K = 0,5\,mA$ olsun. Devrenin kesim sıklığını $3_{DB}$ noktasını 100 Hz olarak ayarlayınız.
Neden gerekli
Öncelikle neden böyle bir devreye ihtiyacımız olabileceğini anlamaya çalışalım.
Yukarıdaki gibi iç direnci oldukça yüksek bir işaret kaynağımız olduğunu düşünelim. Bu işaret kaynağı ile örneğin 4,7 k bir yükü sürmeye çalıştığımızda işaret oldukça zayıflayacaktır.
Bu nedenle araya ortak kanallı bir yükselteç koyabiliriz.
Devre tasarımı
İlk adım olarak devrenin kaba taslağını çizmekle işe başlıyabiliriz.
Sırası ile devrede verilenleri yerine koyabiliriz.
Kanal akımı yarım mA verilmiş. Buradan çaydaki direnci 15 k seçebiliriz.
Amacımız işareti bindireceğimiz DC gerilimini besleme kaynağının yarısına, yaklaşık 7,5 V seviyelerine ayarlamaktır.
$R_{Taban}$ direncini bulurken 15 k ile $\beta$ değerini çarpıyoruz. Neden 4,7 k yük direncini hesaba dahil etmiyoruz diye bir soru akla gelebilir. Bunun nedeni şimdilik DC koşullarını belirliyoruz. 1 u sığacın üzerinden sadece AC işaretler geçebilir. DC geçemez. Bu nedenle hesaba dahil etmedik.
Amacımız $R_1\, ||\, R_2$ değerini taban direncinin onda biri ya da küçük yapmaktır.
İşareti bindireceğimiz DC gerilimini ise 7,5 volt yapmak istediğimiz için dirençleri eşit seçmeliyiz.
Eğer dirençleri 300 k seçersek $300k\, ||\, 300 k\, \leq\, 150k$ eşitliği sağlanmış olur.
Bir sonraki aşamada $f_{3DB}=100\, Hz$ kesim sıklığı için $C_1$ değerini hesaplamak istiyoruz.
Bunun için giriş tam direncini $R_{Giriş}$ hesaplamalıyız. Giriş tam direnci hesabını burada anlatmıştık.
Transistörün iç direncini $56\, \Omega$ olarak bulduk.
Hesabı yaptığımızda giriş tam direncini $R_{Giriş} = 106\, k$ bulduk.
Paralel direnç ve kesim sıklığı hesabı için bu hesap tablosunu kullanabilirsiniz.
Bulduğumuz değerleri hesap tablosuna girdiğimizde C1 değerini 15 nF buldu. Yakın bir değer olarak 22 nF kullanabiliriz.
Devrenin son hali
Devrenin son halini aşağıda bulabilirsiniz.
Yorumlar