จะขยายสัญญาณ AC โดยใช้แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันได้อย่างไร?

เมนูเนื้อหา

บทนำสู่แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

- การกำหนดค่าพื้นฐาน

- ลักษณะเฉพาะ

ขยายสัญญาณ AC ด้วยแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

- ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบวงจร

- ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

- ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบวงจร

- ตัวอย่างไดอะแกรมวงจร

แอปพลิเคชันของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

ความท้าทายและการแก้ปัญหา

- ปัญหาการมีเพศสัมพันธ์ AC

- การตั้งอคติ bootstrap

- การพิจารณาความร้อน

- เทคนิคการลดเสียงรบกวน

การกำหนดค่าขั้นสูง

- อาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน

- คู่ดาร์ลิงตันเสริม

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. ข้อได้เปรียบหลักของการใช้แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันคืออะไร?

- 2. แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันบรรลุผลกำไรสูงได้อย่างไร?

- 3. อะไรคือแรงดันไฟฟ้าทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน?

- 4. เหตุใด Bootstrap Biasing จึงใช้ในแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน?

- 5. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันคืออะไร?

การอ้างอิง:

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันเป็นเครื่องมือที่หลากหลายและมีประสิทธิภาพสำหรับการขยายสัญญาณ AC โดยให้ความต้านทานอินพุตสูงความต้านทานเอาต์พุตต่ำและการได้รับกระแสที่สำคัญ บทความนี้จะเจาะลึกพื้นฐานของ แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน การกำหนดค่าลักษณะและแอพพลิเคชั่นของพวกเขารวมถึงให้คำแนะนำทีละขั้นตอนเกี่ยวกับวิธีการใช้งานเพื่อขยายสัญญาณ AC

บทนำสู่แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันประกอบด้วยสองทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อในการกำหนดค่าเฉพาะที่ตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์แรกเชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ที่สอง การตั้งค่านี้ช่วยให้การขยายปัจจุบันโดยทรานซิสเตอร์แรกที่ได้รับการขยายเพิ่มเติมโดยทรานซิสเตอร์ที่สองส่งผลให้ได้กำไรโดยรวมที่สูงมากซึ่งมักจะสูงถึง 10,000 ครั้งหรือมากกว่า

การกำหนดค่าพื้นฐาน

คู่ดาร์ลิงตันสามารถใช้ในการกำหนดค่าต่าง ๆ แต่โดยทั่วไปจะใช้เป็นผู้ติดตามตัวส่งสัญญาณเนื่องจากความต้านทานอินพุตสูงและอิมพีแดนซ์เอาท์พุทต่ำ การกำหนดค่าผู้ติดตาม Emitter นั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสัญญาณบัฟเฟอร์เพื่อให้มั่นใจว่าสัญญาณอินพุตไม่ได้ลดทอนลงอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ให้เอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำที่เหมาะสมสำหรับการขับขี่โหลด

การกำหนดค่าคู่ดาร์ลิ่งตัน:

- ทรานซิสเตอร์: โดยทั่วไปแล้วสองทรานซิสเตอร์ NPN จะใช้

- การเชื่อมต่อ: ตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์แรก (TR1) เชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ที่สอง (TR2)

- การเชื่อมต่อนักสะสม: นักสะสมทั้งสองเชื่อมต่อกัน

- การให้น้ำหนัก: การแบ่งแยกแรงดันไฟฟ้าเป็นเรื่องปกติสำหรับการรักษาจุดปฏิบัติการ

ลักษณะเฉพาะ

1. อิมพีแดนซ์อินพุตสูง: แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงมากทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่แหล่งสัญญาณอินพุตมีอิมพีแดนซ์สูง

2. ความต้านทานเอาท์พุทต่ำ: มันให้อิมพีแดนซ์เอาท์พุทต่ำซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการขับเคลื่อนความต้านทานต่ำเช่นลำโพง

3. อัตราขยายปัจจุบันสูง: กำไรปัจจุบันของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันสูงกว่าระยะทรานซิสเตอร์เดียวอย่างมีนัยสำคัญซึ่งมักจะได้รับกำไร 10,000 หรือมากกว่า

4. การได้รับแรงดันไฟฟ้าความสามัคคี: การได้รับแรงดันไฟฟ้าของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันมักจะใกล้เคียงกับความสามัคคีทำให้เป็นผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม

ขยายสัญญาณ AC ด้วยแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

หากต้องการขยายสัญญาณ AC โดยใช้แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบวงจร

1. เลือกทรานซิสเตอร์: เลือกสองทรานซิสเตอร์ NPN ที่เหมาะกับแอปพลิเคชันของคุณ ตัวเลือกทั่วไปรวมถึง 2N3904 หรือ BC547

2. เครือข่ายอคติ: ใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเพื่อตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของทรานซิสเตอร์แรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวต้านทานการให้น้ำหนักมีขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้การทำงานที่มั่นคงโดยไม่ส่งผลกระทบต่ออิมพีแดนซ์อินพุตอย่างมีนัยสำคัญ

3. ตัวเก็บประจุข้อต่อ: ใช้ตัวเก็บประจุข้อต่อเพื่อบล็อก DC และอนุญาตให้สัญญาณ AC ผ่าน ค่าของตัวเก็บประจุเหล่านี้ขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ของสัญญาณที่คุณกำลังขยาย

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

1. เชื่อมต่อทรานซิสเตอร์: เชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์แรกเข้ากับฐานของทรานซิสเตอร์ที่สอง

2. การเชื่อมต่อนักสะสม: เชื่อมต่อนักสะสมทั้งสองเข้าด้วยกัน

3. โหลดและเอาต์พุต: เชื่อมต่อโหลด (เช่นลำโพง) กับตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ที่สอง

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบวงจร

1. ใช้สัญญาณอินพุต: ใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณเพื่อใช้สัญญาณ AC กับฐานของทรานซิสเตอร์แรก

2. การวัดเอาต์พุต: ใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อวัดสัญญาณเอาต์พุตข้ามโหลด

ตัวอย่างไดอะแกรมวงจร

โดยทั่วไปแล้ววงจรจะเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

- เครื่องกำเนิดสัญญาณ: ให้สัญญาณอินพุต AC

- ตัวเก็บประจุข้อต่อ: บล็อก DC และผ่าน AC

- คู่ดาร์ลิงตัน: ขยายสัญญาณอินพุต

- โหลด: อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยสัญญาณขยาย (เช่นลำโพง)

- ออสซิลโลสโคป: ใช้ในการวัดสัญญาณเอาต์พุต

แอปพลิเคชันของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันต่าง ๆ เนื่องจากอัตราขยายสูงและความต้านทานอินพุตสูง:

1. แอมพลิฟายเออร์เสียง: ใช้ในวงจรเสียงเพื่อขับลำโพงหรือหูฟังโดยให้บัฟเฟอร์ระหว่างสเตจ pre-amplifier และโหลด

2. แหล่งจ่ายไฟ: คู่ดาร์ลิงตันสามารถใช้ในวงจรจ่ายไฟเพื่อควบคุมเอาต์พุตปัจจุบันสูง

3. วงจรการสลับ: ใช้ในการสลับแอปพลิเคชันที่ต้องการไดรฟ์ปัจจุบันสูง

4. การควบคุมมอเตอร์: แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์เพื่อขับมอเตอร์ที่มีความต้องการสูงในปัจจุบัน

5. ไดรเวอร์ LED ปัจจุบันสูง: ใช้เพื่อขับ LED ปัจจุบันในการใช้งานแสงสว่าง

ความท้าทายและการแก้ปัญหา

ปัญหาการมีเพศสัมพันธ์ AC

เมื่อใช้การมีเพศสัมพันธ์ AC ในแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันปัญหาเช่นการบิดเบือนสัญญาณและการลดแอมพลิจูดสามารถเกิดขึ้นได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับภาระความต้านทานต่ำ สิ่งนี้มักเกิดจากตัวเก็บประจุที่ทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่มีอิมพีแดนซ์โหลด เพื่อลดสิ่งนี้ให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความต้านทานของตัวเก็บประจุที่ความถี่ที่น่าสนใจนั้นต่ำกว่าความต้านทานโหลดมาก

การตั้งอคติ bootstrap

เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการป้อนข้อมูลของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันสามารถใช้การให้น้ำหนักแบบ bootstrap ได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเพิ่มตัวเก็บประจุระหว่างตัวสะสมของทรานซิสเตอร์แรกและตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์ที่สองเพื่อแยกตัวต้านทานการให้น้ำหนักจากวงจรอินพุตซึ่งป้องกันไม่ให้พวกเขาลดความต้านทานอินพุต

การพิจารณาความร้อน

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันสามารถกระจายพลังงานที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขับรถบรรทุกกระแสสูง มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทำให้แน่ใจว่าการจมความร้อนที่เหมาะสมเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับทรานซิสเตอร์

เทคนิคการลดเสียงรบกวน

เสียงรบกวนในแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันสามารถลดลงได้โดยใช้สายเคเบิลป้องกันการต่อสายดินวงจรอย่างถูกต้องและลดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ผ่านเทคนิคการป้องกันและเลย์เอาต์ที่เหมาะสม

การกำหนดค่าขั้นสูง

อาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน

วงจรรวมบางอย่างเช่น ULN2003 ให้คู่ดาร์ลิงตันหลายคู่ในแพ็คเกจเดียว อาร์เรย์เหล่านี้สะดวกสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการเอาต์พุตปัจจุบันหลายกระแสเช่นการขับ LED หรือรีเลย์หลายตัว

คู่ดาร์ลิงตันเสริม

การใช้คู่ของดาร์ลิงตันเสริม (NPN และ PNP) สามารถให้ขั้นตอนเอาต์พุตแบบพุชแบบพุชซึ่งมีประโยชน์ในแอปพลิเคชันที่ต้องการทั้งการแกว่งทั้งบวกและลบเช่นในแอมพลิฟายเออร์พลังงานเสียง

บทสรุป

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการขยายสัญญาณ AC นำเสนออิมพีแดนซ์อินพุตสูงอิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำและการได้รับกระแสที่สำคัญ โดยการทำความเข้าใจการกำหนดค่าและลักษณะของพวกเขาคุณสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ไม่ว่าคุณจะกำลังสร้างเครื่องขยายเสียงหรือแหล่งจ่ายไฟคู่ดาร์ลิงตันให้บริการโซลูชันที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ

คำถามที่พบบ่อย

1. ข้อได้เปรียบหลักของการใช้แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันคืออะไร?

ข้อได้เปรียบหลักของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันคืออัตราขยายที่สูงและความต้านทานอินพุตที่สูงมากทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องใช้บัฟเฟอร์ที่มีการลดทอนสัญญาณน้อยที่สุด

2. แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันบรรลุผลกำไรสูงได้อย่างไร?

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันได้รับผลประโยชน์สูงในปัจจุบันโดยการรวมทรานซิสเตอร์สองตัวซึ่งกระแสของตัวส่งสัญญาณของทรานซิสเตอร์แรกกลายเป็นกระแสพื้นฐานสำหรับทรานซิสเตอร์ที่สองจึงขยายกระแสอย่างมีนัยสำคัญ

3. อะไรคือแรงดันไฟฟ้าทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน?

การได้รับแรงดันไฟฟ้าทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันนั้นใกล้เคียงกับความสามัคคีทำให้เป็นผู้ติดตามแรงดันไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม

4. เหตุใด Bootstrap Biasing จึงใช้ในแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตัน?

Bootstrap biasing ใช้เพื่อเพิ่มความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันโดยแยกตัวต้านทานการให้น้ำหนักจากวงจรอินพุตซึ่งป้องกันไม่ให้พวกเขาลดความต้านทานอินพุต

5. แอพพลิเคชั่นทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันคืออะไร?

แอมพลิฟายเออร์ดาร์ลิงตันมักใช้ในวงจรเสียงอุปกรณ์จ่ายไฟและการสลับแอปพลิเคชันที่ต้องการไดรฟ์ปัจจุบันสูง

การอ้างอิง:

[1] https://www.jntua.ac.in/gate-online-classes/registration/downloads/material/a 15929831502 8.pdf

[2] https://www.eeeguide.com/darlington-amplifier-circuit-diagram-characteristics-merits-and-applications/

[3] https://www.youtube.com/watch?v=GXPIPXBFIC4

[4] https://www.youtube.com/watch?v=7SBDPFZCEN8

[5] https://electronics.stackexchange.com/questions/195519/lower-impedance-for-ac-coupled-darlington-amplifier

[6] https://electronics.stackexchange.com/questions/733968/darlington-pair-amplifer

[7] https://www.tutorialspoint.com/amplifiers/amplifiers_emitter_follower_and_darlington.htm

[8] https://www.sanfoundry.com/analog-circuits-questions-answers-cascode-darlington-amplifier/

[9] https://www.ic-components.com/blog/transistor-darlington-pair-circuit-design,operation,features.jsp

[10] https://www.youtube.com/watch?v=9QDX_MQJUQI

[11] https://www.youtube.com/watch?v=2HEYGZN8HJO

[12] https://forum.allaboutcircuits.com/threads/designing-current-amplification-using-darlington-pair.137373/

[13] https://forum.allaboutcircuits.com/threads/amplifying-current-using-a-darlington-transistor.117741/

[14] https://inc.kmutt.ac.th/inc221/inc221%20lecture8%20%20Transistor%20Configurations.2pdf.pdf

[15] https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/darlington-pair

[16] https://320volt.com/en/klasik-100w-hifi-darlington-transistorlu-anfi-devresi/

[17] https://www.eeeguide.com/darlington-amplifier-circuit-diagram-characteristics-merits-and-applications/

[18] https://esim.fossee.in/circuit-simulation-project/download/project-file/175

[19] https://www.jntua.ac.in/gate-online-classes/registration/downloads/material/a 15929831502 8.pdf

[20] https://nz.pinterest.com/pin/5 18195500864 113933/

[21] https://www.pinterest.com/pin/5 18195500864 113933/

[22] https://www.youtube.com/watch?v=-KZQW476LRU

[23] https://www.multisim.com/content/acwqry7cvkrqpswdbt5cg3/darlington-amplifier/

[24] https://www.pinterest.com/pin/darlington-transistor-darlington-pair-463 16714292790 7448/

[25] https://www.tutorialspoint.com/amplifiers/amplifiers_emitter_follower_and_darlington.htm

[26] https://testbook.com/objective-questions/mcq-on-cc-ccdarlington-pair-5EEA6A1239140F30F369EE07

[27] https://www.allelcoelec.com/blog/bc517-darlington-transistor-applications, advantages,and-pinout.html

[28] https://www.youtube.com/watch?v=ehsywzekl_e

[29] https://www.tme.eu/en/news/library-articles/page/52525/darlington-configuration-applecations-and-principle-of-operation/

[!

[31] https://testbook.com/question-answer/a-darlington-pair-consisting-of-two-power-transist-60116Ceaa34C9FD0681BCFFF

[32] https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/darlington-transistor.html

[33] https://www.youtube.com/watch?v=kivbiuijbmc

[34] https://www.reddit.com/r/askelectronics/comments/siqard/darlington_amplifier_help_choosing_r1_r2_values/

[35] https://www.youtube.com/watch?v=CCA38H4WFNM

[36] https://electronics.stackexchange.com/questions/733968/darlington-pair-amplifer

[37] http://mycollegevcampus.com/sjcet/notes/06_darlington_amplifier.pdf

[38] https://www.youtube.com/watch?v=JlMZNKCFVX0

[39] https://www.avaq.com/technology/introduction-to-darlington-transistors-tip122-example

[40] https://www.youtube.com/watch?v=GXPIPXBFIC4

[41] https://www.diyaudio.com/community/threads/question-regrarding-darlington-pair.197402/