Franzis Verlag 978-3-645-65272-8 用户手册
37
p
ř
ijímat signály s vyššími frekvencemi, má vnit
ř
ní odpor Vašeho t
ě
la naopak velmi nízkou hodnotu. Z tohoto d
ů
vodu
zaru
č
uje odpor 1 k
Ω
na vstupu tohoto zesilova
č
e vyšší podíl p
ř
enosu vysokofrekven
č
ních signál
ů
než sí
ť
ového
brumu 50 Hz, který je tímto zp
ů
sobem
č
áste
č
n
ě
vyfiltrován.
I když se Vám bude zdát tento experiment na první pohled jako nesmyslný, odhalí Vám nedostatky techniky výroby
nízkofrekven
nízkofrekven
č
ních zesilova
čů
. Pouze ten, kdo zná p
ů
sobení rušivých vliv
ů
, dokáže tyto nedostatky odstranit.
V našem p
ř
ípad
ě
jsme k tomuto ú
č
elu použili dolní pásmovou propust neboli filtr, který vyfiltruje vyšší frekvence
než cca 20 kHz.
Pokud se Vám zapojení výše uvedeného zesilova
č
e jako rozhlasového p
ř
ijíma
č
e zalíbilo, pak m
ů
žete na jeho vstup
p
ř
ipojit skute
č
nou drátovou anténu (o délce cca 2 metry nebo delší) a místo piezoelektrického akustického m
ě
ni
č
e
p
ř
ipojte k jeho výstupu k zlepšení zvuku vhodná dynamická sluchátka. Jelikož není k tomuto zesilova
č
i p
ř
ipojen
ladící kondenzátor, pak se m
ů
že stát, že uslyšíte sou
č
asn
ě
více rozhlasových stanic najednou, p
ř
i
č
emž zvuk
n
ě
kterého z vysíla
čů
bude chvíli hlasit
ě
jší a chvíli bude hrát naopak jiný vysíla
č
hlasit
ě
ji než ostatní. V kapitole
(odstavci) 10.2 popisujeme vylepšený rozhlasový p
ř
ijíma
č
s opera
č
ním zesilova
č
em (s integrovaným obvodem).
5.5 Zesilova
č
se spole
č
ným kolektorem (s emitorovým sledova
č
em)
Ve všech p
ř
edchozích zapojeních byl vždy zapojen elektrický spot
ř
ebi
č
(svítivá dioda, piezoelektrický m
ě
ni
č
)
do obvodu kolektoru tranzistoru a na emitoru tranzistoru bylo stálé (nem
ě
nné) nap
ě
tí (tato zapojení, jak jsme
již výše uvedli, se nazývají obvody se spole
č
ným emitorem).
Zapojení na obr. 5.14 znázor
ň
uje jednoduchý obvod se spole
č
ným kolektorem tranzistoru. V tomto zapojení
je na kolektoru tranzistoru stálé (nem
ě
nné) nap
ě
tí, p
ř
i
č
emž výstup tohoto zesilova
č
e je p
ř
ipojen k emitoru
tranzistoru. Na emitoru tranzistoru je nap
ě
tí vždy nižší o 0,6 V až 0,7 V než na bázi tranzistoru. Nap
ě
tí
na emitoru tranzistoru se m
ě
ní podle zm
ě
ny nap
ě
tí na bázi tranzistoru. Z tohoto d
ů
vodu se takovýto obvod
nazývá též emitorový sledova
č
.
Zapojení se spole
č
ným kolektrorem neboli s emitorovým sledova
č
em neprovádí žádné zesílení nap
ě
tí, respektive
zesílení rovné 1. Avšak takovýto obvod zesiluje elektrický proud. Z tohoto d
ů
vodu se používají na vstupu t
ě
chto
zesilova
čů
odpory s velmi vysokou hodnotou a na výstupech se naopak používají odpory s pom
ě
rn
ě
malými
hodnotami. V souvislosti se zm
ě
nami nap
ě
tí nebo se signály st
ř
ídavého nap
ě
tí hovo
ř
íme o takzvané impedanci
(o
č
inném odporu st
ř
ídavého proudu).
Zapojení se spole
č
ným kolektorem p
ř
edstavuje též takzvaný impedan
č
ní m
ě
ni
č
neboli transformátor, protože
m
ě
ní velké hodnoty vstupních odpor
ů
na malé hodnoty výstupních odpor
ů
beze zm
ě
ny nap
ě
tí.
Zapojení na obr. 5.14 znázor
ň
uje jednoduchý experiment, který používá jako zdroje signálu piezoelektrický
akustický m
ě
ni
č
. V klidovém stavu je vstupní nap
ě
tí nulové,
č
ervená LED nebude svítit. Poklepejte lehce prstem
na piezoelektrický m
ě
ni
č
nebo k tomuto ú
č
elu použijte rad
ě
ji m
ě
kkou kancelá
ř
skou gumu. Po každém poklepání
prstem na tento m
ě
ni
č
krátce zabliká
č
ervená svítivá dioda.
Obr. 5.14: Zesilova
č
signálu s piezoelektrickým akustickým m
ě
ni
č
em
Obr. 5.15: Zapojení se spole
č
ným kolektorem
38
V tomto p
ř
ípad
ě
p
ř
edstavuje piezoelektrický m
ě
ni
č
vysokoohmický zdroj signálu, který dodává (vytvá
ř
í) signály
s nap
ě
tím n
ě
kolika volt
ů
. Zapojení se spole
č
ným kolektorem provádí p
ř
izp
ů
sobení zesilova
č
e k nízké impedanci
zát
ě
že
č
ervené svítivé diody. Toto zapojení m
ů
žete použít jako jednoduchý, avšak velmi ú
č
inný senzor, který
reaguje na zaklepání.
5.6 Dvoj
5.6 Dvoj
č
inný zesilova
č
V p
ř
echázejícím odstavci popsaný zesilova
č
dokáže zesílit pouze jednu p
ů
lvlnu signálu se st
ř
ídavým nap
ě
tím.
Piezoelektrický m
ě
ni
č
vytvá
ř
í ale na svém výstupu st
ř
ídavé nap
ě
tí. Z tohoto d
ů
vodu se používají u výkonných
zesilova
čů
dvoj
č
inné koncové stupn
ě
(push-pullové koncové stupn
ě
) se dv
ě
ma komplementárními tranzistory
NPN a PNP. V tomto p
ř
ípad
ě
zesiluje jeden tranzistor kladnou p
ů
lvlnu signálu se st
ř
ídavým nap
ě
tím a druhý
tranzistor zesiluje zápornou p
ů
lvlnu tohoto signálu. Každý z t
ě
chto tranzistor
ů
pracuje jako emitorový sledova
č
.
D
ě
li
č
nap
ě
tí na vstupu tohoto zesilova
č
e zajiš
ť
uje klidové st
ř
ední nap
ě
tí na stejné úrovni. Na výstupu emitor
ů
obou tranzistor
ů
se vytvá
ř
í dostate
č
ný výstupní proud. Toto zapojení má tedy vstup s vysokým odporem
(s vysokou impedancí) a výstup s nízkým odporem (s nízkou impedancí). Tímto zp
ů
sobem dokáže toto zapojení
zesílit ob
ě
p
ů
lvlny signálu, který vytvá
ř
í piezoelektrický m
ě
ni
č
jako generátor st
ř
ídavého signálu.
Obr. 5.16: Zapojení dvoj
č
inného zesilova
č
e
Poklepem prstu ruky na piezoelektrický akustický m
ě
ni
č
se na jeho výstupu vytvo
ř
í signál se st
ř
ídavým nap
ě
tím,
což poznáte podle st
ř
ídavého rozsv
ě
cování (blikání) zelené a svítivé
č
ervené diody.
Obr. 5.17: Osazení experimentální desky sou
č
ástkami
6. Zapojení s klopnými obvody
Všechna výše uvedená zapojení p
ř
estavovala takzvaná analogová zapojení. Digitální elektronika se od analogové
elektroniku odlišuje tím, že rozeznává pouze dva stavy – stav zapnutí a vypnutí (takzvanou logickou jedni
č
ku
a logickou nulu). To znamená, že tranzistory v t
ě
chto zapojeních jsou bu
ď
zcela otev
ř
ené nebo zcela uzav
ř
ené.
6.1 Bistabilní klopný obvod (tranzistorový p
ř
epína
č
)
Zapojení tranzistor
ů
se dv
ě
ma stabilními stavy (otev
ř
ení a uzav
ř
ení tranzistoru) se nazývá bistabilní klopný obvod
nebo také tranzistorový p
ř
epína
č
. Jedna ze dvou svítivých diod bude svítit nebo svítit nebude. Na obr. 6.1 vidíte
zapojení jednoduchého bistabilního klopného obvodu.