transistörlü yükselteçler

8/3/2019 Transistrl Ykselteler

1/26

140

A- TRANSSTRL YKSELTELER DC LE POLARMA YNTEMLER

Giri: Kk genlikli (zayf) elektrik sinyallerini glendirmek iin kullanlan devrelereykselte denir.

Mikrofon, anten, teyp okuyucu kafas, pikap inesi vb.'den gelen zayf sinyallertransistrl ya da entegreli ykseltelerle glendirilir.

Ykselte, "mikrofon, teyp kafas vb." elemanlardan gelen elektrik sinyallerini

bytyorsa bu tip devrelere daha ok"anfi, amplifikatr"ad verilir.Ses sinyallerini ykselten devreler, "nykselte, src, g kat"gibi devrelerdenoluur. nykselte (preamplifikatr) kat, mikrofon, teyp kafas gibi elemanlardan gelenmikroVolt ila miliVolt dzeyindeki zayf sinyalleri genlik(gerilim) bakmndan ykseltereksrc katna verir. Src kat bu sinyalleri bir miktar daha ykselterek g katna gnderir.

Bu blmde transistrlerle yaplan ses frekans (16 Hz-16 kHz aras frekanslara sahipsinyaller) ykselte devrelerinin yaps, zellikleri ve almas hakknda temel bilgilerverilecektir.

Polarma (n gerilimleme) kavram

Daha nceki konularda (diyotlar, transistrler) grdmz gibi polarma, yariletkenlerden yaplm devre elemanlarnn istenilen noktada almas iin gereken DC gerilimanlamna gelmektedir.

rnein silisyumdan yaplm 1N4001 kodlu dorultma diyotunun iletimegeirilebilmesi iin en az 0,6-0,7 Volt'luk polarma geriliminin uygulanmas gerekmektedir.

Ayn ekilde ykselte devrelerinde kullanlan transistrlerin beyz ular, "direnler"kullanlarak DC ile polarize edilir. Devrede kullanlan transistrn polarma akm ve

geriliminin deeri, devrenin alma zelliine gre deiir.Transistrl devrelerde polarma ilemi eitli biimlerde yaplr. Her yntemin kendine

gre zellikleri vardr.

"Dengeleme, almaya hazr hale getirme" anlamna gelen polarma ilemi, ykseltecingiriine AC zellikli sinyal uygulanmadan nce DC besleme kullanlarak transistrn istenilennoktada altrlmas amacyla yaplr. Girie AC zellikli sinyaller uygulanmadan nceykselte devresinin ektii akmlara "bota alma, skunet, quiscent"akmlar ad verilir.

Transistrler scakla duyarl bir elemandr. Ortam scaklnn ar deiimi,

transistrn b akm kazanc, UBE gerilimi ve ICakmnn deimesine neden olur. Yanidevrenin dengesi bozulur.

Transistrl ykselte devrelerinde DC polarma yntemleri

a- Basit (sabit, seri) polarma

Uygulanmas kolay olan bir polarma eididir. Ykseltete kullanlan transistrn beyz

Blm 6: Transistrl ykselteler


2/26

ucunu beslemede kullanlan RB direnci UCCkaynana seri olarak balandndan devreseri polarma olarak da adlandrlr.

Basit polarmada, scaklk artlarndaykselte alma noktas ar derecededeimektedir. O nedenle, basit polarmal

ykselteler, oda scaklnda, dk kollektrakm ve gerilimine sahip basit (hassasolmayan, amatr amal) devrelerdekullanlmaktadr.

ekil 6.1'de verilen devrede grld gibibeyz ucuna balanm olan diren, transistrngiriine DC akm salar. RB zerinden beyzegelen akmn deerine gre C ucundan E ucuna

belli bir akm geii olur. Beyze uygulanan akm

ayn zamanda transistrn C ucundaki gerilimin(UC) deimesini de salar. B ucuna DC akmverilmedii zaman ise C-E aras diren ok yksek olur. Bundan dolay devreye uygulananUCCgeriliminin tamam C-E arasnda der. rnein UCC= 12 V ise, UCgerilimi de 12 Volur. Beyz (B) ucuna verilen akm arttka C-E aras diren azalacandan UCgerilimidmeye balar.

Polarma direncinden (RB) geen akm,

IB = (UCC-UBE)/RB denklemiyle bulunur. (Silisyumdan yaplm transistrlerde

UBE = 0,6-0,7 Volt olarak kabul edilir.)Baz hesaplamalarda UBEdeeri kk olduundan ihmal edilebilir. Bu durumda,

IB = UCC/RB eklinde yazlabilir.

Devrede kollektrden geen akm, IC= b.IB ile bulunur.

C-E ular arasnda den gerilim ise, UC = UCC-IC.RC ile hesaplanr.

rnek

UCC= 12 V. RC= 6 KW . b = 200.a) ICmax= ?. (Transistr doyum noktasnda altnda kollektrden geen akm).

b) IBO= ? (Girie sinyal uygulanmadan nceki beyz akm).

c) RB= ?

zm

a)ICmax= UCC/RC= 12/6000 = 0,002 A = 2 mA.

ICO= ICmax/2 = 1 mA.

Hatrlatma: Ykselte hesaplarnda giri sinyali yokken transistrn kollektrndekigerilimin UCC/2 deerinde olmas gereklidir.

b) IBO= ICO/b = 1/200 = 0,005 mA.

Transistrn beyz-emiter aras diren deeri (RBE) yok saylrsa,

c) RB= UCC/IBO= 12/0,005 = 2400.000 W = 2400 KW olur.

141

ekil 6.1: Basit polarmal ykselte devresi

+Ucc

Uk

RCRB

Ugiri

Cgiri

Basitpolarmadirenci

T

NPN

UC


3/26

Eer, tranistrn B-E ekleminin direncini ihmal etmeyip, UBEgerilim dmn 0,6 Volarak kabul edersek:

RB = (UCC-UBE)/IBO = (12-0,6)/0,005 = 2280.000 W = 2280 KW olarak bulunur.

Hesaplamalarn yapl eklinin aklanmas: Transistrl ykseltelerin alabilmesi

iin, girie hi sinyal uygulanmazken, transistrn C ayanda UCC

/2 kadar bir gerilimin

olmas gereklidir. Bu gerilimin oluabilmesi iin ise transistrn B ucuna balanan RBveya kollektre balanan RCdirencinin deeri hesaplamalarla belirlenir. Eer hesaplamalar

yanl yaplp uygun olmayan direnler balanacak olursa, k sinyalleri hatal

(distorsiyonlu) olur.

Verilen rnekte besleme gerilimi 12 Volt'ttur. O halde transistrn UC gerilimi 6 Voltolmaldr. Kollektr direnci RC= 6 KW olarak seildiine gre, transistr tam iletken olduuanda devreden UCCnin geirebilecei maksimum akm,

ICmax = UCC/RCdenklemine gre 2 mA olarak saptanr.

Devrenin dengeli olabilmesi iin UCgeriliminin 6 V olmas gerektiini belirtmitik. Budeerden yola karak URCzerinde den geriliminin de 6 V olaca anlalr.

Giri sinyali yokken UCgeriliminin 6 V olabilmesi iin ICO akmnn

ICO= ICmax/2 denklemine gre 1 mA olmas gerektii ortaya kar.

b = IC/IB olduuna gre buradan IBnin denklemi yazlrsa,

IB= IC/b = ICO/b = 1/200 = 0,005 mA bulunur.

Devrenin besleme gerilimi 12 Volt, transistrn beyz akm 0,005 mA olmas gerektiinegre beyz direnci RB= UCC-UBE)/IBO denklemini kullanarak 2280 KW olarak bulunur.

rnek

ekil 6.1'de verilen basit polarmal ykselte devresinde,

UCC= 15 V, UBE= 0,7 V, b = 80, RC= 5 KW (5000 W )

RB = 500 KW (500.000 W ) olduuna gre,

a) URB, b) IB , c) IC, d) URC, e) UCdeerlerini bulunuz.

zm

a) UCC = URB+UBE denkleminden URB ekilirse, URB = UCC-UBE= 15 - 0,7 = 14,3 V.b) IB = URB/RB = 14,3/500000 = 28,6 mA.

c) IC= b.IB = 80.28,6 = 2,288 mA.

d) URC= IC.RC= 2,288.10-3.5.10-3 = 11,44 V.

e) UCC=URC+UCdenkleminden UCekilirse, UC=UCC-URC=15-11,44 = 3,56 V bulunur

b- Transistrn emiter ayana "diren ve kondansatr"

bal basit polarma (emiteri dengelenmi polarma)

ekil 6.2'de grld gibi kollektr akmnn kararlln salamak iin emiter ayanaseri bir diren eklenir. Bu diren RB direnci zerinden gelen DC akmlarn ar artmasnakar geri besleme yapar. Yani beyz akmnn fazla artmasn engeller.

RE direncine paralel bal CEkondansatr AC zellikli akmlar RE'den deil kendizerinden geirerek ykselte kazancn ve alma noktasn sabit tutmaya yarar. CEye

142


4/26

dekuplaj (by-pass) kondansatr ad verilir.

Devre alrken kollektr akm artacak olursaemitere bal olan REnin zerinde den gerilim deartar. Oluan gerilim "otomatik"olarak beyzden gelenakm azaltr. Buna negatif geri besleme denir.

Emiter ayana RE direnci eklenerek yaplan

polarma ynteminde giri devresinin denklemiKirchoff (Kirof) gerilim yasasndan yararlanarak,

UCC= IB.RB+UBE+(IB+IC).REeklinde yazlabilir.

IC= b.IBolduundan,

UCC=IB.RB+UBE+(IB+b.IB).REeklinde de ifadeedilebilir.

Buradan beyz akmnn denklemi karlacakolursa,

IB = (UCC-UBE)/[RB+(b+1).RE] bulunur.

UBE ihmal edilirse,

IB = UCC/RB+(b+1).RE yazlabilir.

Ykseltecin k devresi iin Kirchoff'un gerilim yasas uygulanrsa,UCE= UCC-[IC.RC+(IB + IC).RE] yazlr.

IB akm kk olduundan ihmal edilebilir. Bu durumda denklem,

UCE = UCC- (IC.RC+ IC.RE) olur.

Kollektr ile ase arasndaki gerilim ise, UC=UCC-IC.RCya da UC=UCE+UEile hesaplanr.

UREgerilimi, URE= IE.RE = (IB+IC).RE ile bulunur.

Beyz ile ase arasndaki UB gerilimi, UB=UBE+URE ile hesaplanr.

Transistrl ykselte devrelerinde beyze seri balanan kondansatrn (Cgiri, Cin) grevleriI-Giri sinyallerinin uyguland ksma seri balanan kondansatr devrenin almasn

salayan besleme kaynann (UCC ), ykseltilmek istenen sinyalleri veren kaynan(mikrofon vb.) zerinden akm geirmesini engeller.

yleki, girie bir mikrofon balysa ve Cgiri kullanlmamsa UCCden gelen akm

mikrofon zerinden geebilir. Bu ise mikrofonun alma dzenini bozar.II-Giriten gelen sinyallerin sadece belli bir blm ykseltece geer. ok dk frekansl

sinyallere kar C yksek diren gstereceinden bu sinyaller transistrn beyzine ulaamaz.

Yani, beyze balanan C'nin grevi u ekilde de aklanabilir: C sayesinde DC sinyallerin

etkisi bastrlm olur.

143

+ Ucc

Uk

NPN

Ugiri

RE CE

ekil 6.2: Transistrn emiterayana REdirenci ve CE

kondansatr balanm basitpolarmal ykselte devresi

Ck

RCRB

Cgiri

UC

T UCE


5/26

III-Girie C balanmad taktirde ykseltilecek sinyalleri reten elemann (mikrofon,

teyp kafas, sinyal jeneratr vb.) diren deeri transistrn B-E ular arasna bal olan

polarma direnciyle paralel bal durum arz edeceinden B-E aras diren deeri der. Bu

ise devrenin knda UCC/2 deerinden daha yksek bir gerilim olumasna yol aar ve

k sinyalleri bozulur.

Hatrlatma: Kondansatrler DC akmlar zerlerinden geirmezler. Sadece dolanakadar akm ekerler. AC akm ise kondansatrden kolayca geer. AC sinyalin uygulandbir kondansatr besleme gerilimine sadece "bir miktar" diren gsterir. Bu diren XColarak tanmlanr. XC'nin deeri elemana uygulanan sinyalin frekansna bal olarak deiir.

yleki, bir kondansatrn direncini hesaplamada kullanlan denklem:XC=1/2.p.f.C [W]'dur. Burada kondansatre uygulanan akm DC olarak kabul edersek,

DC'nin frekans deeri "0" olduundan C'nin kapasitif reaktans (XC) deeri sonsuz ohmkar. te yandan kondansatre uygulanan sinyal salnml yani frekansl olduunda ise

XCdeeri azalmaya balar. Yani, sinyalin frekans deeri ykseldike denklemde grlecei

zere XC deeri azalr.

c- Otomatik(geri beslemeli) polarma

ekil 6.3'de verilen devrede bulunan RBdirenci "beyz polarma akmn"ve "DC negatif

geri beslemeyi"salar.

Yksek deerli giri sinyallerinde beyz

akm ve buna bal olarak kollektr akmartar. Kollektr akmnn artmas RCularndaki gerilimi arttrrken transistrn C-E ular arasndaki gerilimin (UC) dmesineneden olur. UCgerilimi dnce ise Bye gidenDC polarma akm otomatik olarak azalmolur.

Giri sinyali azaldnda, IC

akm azalr,UC gerilimi ykselir ve beyze giden DC polarma akm da eski seviyesine doru artar.Beyz akmnn artmas kollektr akmn otomatik olarak bir miktar arttrr. UC gerilimialma noktasna yakn bir yere ykselir. Bylece ykselen ve alalan giri sinyallerindedevre, kararlln kendi kendine ayarlar.

Bu polarma yntemi giri sinyalinin zayf olduu, kazancn sabit tutulmak istendiibasit ykselte devrelerinde kullanlr.

Otomatik polarmada hesaplamalarn yapl

Giri devresinin denklemi: UCC= (IB+IC).RC+IB.RB+UBE.ICakm IB cinsinden yazlrsa: UCC = (IB+b.IB).RC+IB.RB+UBE elde edilir.

Bu denklemden IB akm ekilirse:

144

+Ucc

Uk

RC

Ugiri

CgiriT

NPN

RB

ekil 6.3: Otomatik polarmalykselte devresi

10 K

100 K

BC237

UC

IB =(UCC-UBE)

[RB+(b+ 1).RC]denklemi bulunur.

12 V

100 nF


6/26

rnek: b = 80, UBE= 0,7 V ICO= 4 mA UCC= 12 V

a) UC=? b) RC=? c) IB=? d) RB=? e) URC=?

zm

a) UC= UCC/2 = 6 V

b) RC= (UCC-UC)/ICO= (12-6)/0,004 = 1500 W

c) IB= ICO/b = 4/80 = 0,05 mAd) RB= (UCC-UBE)/IB= (12-0,7)/0,05 = 226 000 W = 226 KW .

e) URC= ICO.RC= (b.IB).RC= (80.0,00005).1500 = 6 V.

d- deal (tam kararl, birleik) polarma

En ok kullanlan polarma biimidir. Beyzpolarmas gerilim blc iki direnle salanr.Devrede kullanlan RB1'e polarma direnci,

RB2'ye ise stabilizasyon (kararllk) direncidenir.

Emiterdeki RE direncine paralel bal CEkondansatr dekuplaj (AC zellikli sinyalleri

aseye aktarc) grevi yapar.

Devrede kullanlan transistrn scaklarttnda IC akm b.IB deeri kadar artar.ICnin artmas RE'de den gerilimi arttrr. RB2zerinde den gerilim sabit olduundanURE'nin artmas IB akmnn azalmasna nedenolur. Yani REzerinde oluan UREgerilimi IBakmnn fazla artmasn engeller. (Buengellemeye "negatif geri besleme denir.)Beyz akmnn azalmas durumunda ise ICakm dab.IB kadar azalr. Bylece devre kararlhale gelir.

deal polarmal ykseltelerde akm, gerilim, diren hesaplamalar

Bu tip polarmal ykseltelerin hesaplanmasnda Thevenin(Tevenin) tarafndan bulunandenklemler kullanlr.

RB2 zerinde oluan gerilim Thevenin teoremine gre yazlacak olursa, polarma

direnlerinden geen akmn denklemi,

Ipol= UCC/(RB1+RB2) yazlabilir. RB2'de oluan gerilimin deeri,

UTH= URB2 = Ipol.RB2 = (UCC/RB1+RB2).RB2denklemi kar.

G kayna ksa devre gibi dnlrse (devrenin art ucu aseye balanrsa) RB1 ve

RB2direnleri paralel duruma geer (RB1//RB2).Bu yaklama gre RTHdiren deerinin denklemi yazlacak olursa,

RTH= RB1.RB2/RB1+RB2bulunur.RTH deeri bulunduktan sonra,

145

ekil 6.4: deal polarmal ykselte devresi

+Ucc

Ugiri

Cgiri

12 V

270W

CE

47mF

100 nF Uk

1 K

RC

AC187BD135

33 K

RB1

10 K

RB2

RE

T

NPN

Ck100 nFUC


7/26

IB= (UTH-UBE)/[RTH+(b+1).RE] elde edilir.

IB akm bulunduktan sonra, IC= b.IB denklemiyle IC bulunur.

UCUCC-IC.(RC+ RE). ve UC= UCC- IC.RC yazlabilir.

UB = UBE+URE.

ICdoyum = ICsat= UCC/(RC+RE) denklemleri kullanlarak istenilenler bulunabilir.

Transistrl ykseltelerde geri besleme (feed back)Geri besleme ilemi ykseltelerin dengeli ve istenilen kazan deerinde almasn

ya da osilatr olarak grev yapmasn salamak iin uygulanr.

Bir ykselte devresinin kndan alnan sinyalin kk bir ksm ekil 6.5'de

grld gibi ters evrilerek devrenin giriine uygulanrsa, girie uygulanan sinyal

azalr. Dolaysyla k sinyali de zayflar. Buna negatif geri besleme denir.

ktanalnan sinyalin

bir ksm ekil

6.6'da

grld gibi

"ayn ynl"

olarak girie

uygulandnda

ise k sinyali

daha fazla

byr. Buna isepozitif geri

besleme ad

verilir.

Emiteri ase

ykselte devrelerinde transistrn emiter ayana balanan direnle yaplan geri beslemeye

seri ya da negatif geri besleme denir. (ekil 6.2 ve 6.4'e baknz.) Burada kullanlan REdirenci, IEve IB akmnn ar ykselmesini engeller.

yleki: RE'den geen akm bydke zerinde den UREgerilimi ykselir. Bu da

beyz tetikleme akmnn azalmasna yol aar. IB azalnca ICde azalr.

Transistrl ykseltelerde beyz polarma direncinin st ucunun, transistrn kollektrne

balanmasyla yaplan geri beslemeye ise paralel geri besleme (ya da otomatik polarma)

denir. (ekil 6.3'e baknz.) Bu uygulamada, beyz akmnn artmas transistrn iletkenliini

arttrr. Ardndan C-E aras diren klr, C'nin aseye gre gerilimi (UC) der, ve beyze

giden polarma gerilimi azalacandan IB der. IB akmnn dmesi ise UC gerilimini

ykseltir.

B- TRANSSTRL YKSELTELERN BALANTI EKLLERNE GRESINIFLANDIRILARAK NCELENMESTransistrler deiik biimde balanarak eitli zelliklere sahip ykselteler

yaplabilmektedir. imdi bu devreleri inceleyelim

a- Emiteri ortak bal (emiteri ase, CE tipi, common emitter) ykselteler

Uygulamada kullanlan ykseltelerin yaklak % 90' emiteri ortak bal tiptedir. Bu146

Giri

ekil 6.6: Transistrl ykseltelerde pozitif geri besleme

Daha bykk

Ykselte

Giri

ekil 6.5: Transistrl ykseltelerde negatif geri besleme

Ykselte+

+

+ +-

Pozitif geribesleme

Negatif geribesleme

Daha kkk

Daha bykk

++ +-

- +

+

Giri

k

k

Giri

Daha kkk

Negatif geri besleme

Pozitif geri besleme

--

-++

+

+

+

+

+

-

-


8/26

tip devre oluturulurken direnlerindeerleri yle hesaplanr ki, girie sinyalgelmezken transistrn kollektrayann aseye gre olan geriliminin(UC), UCC geriliminin yars deerde(UC= UCC/2) olmas salanr.

Girie uygulanan AC zellikli sinyal,pozitif ve negatif ynl olmak zere ikiparadan oluur.

imdi bu sinyallerin naslykseltildiini inceleyelim: ekil 6.7'degrld gibi pozitif ynl giri sinyali

beyz ucuna uygulandnda beyztetiklenme akm artar. Buna bal olarakICakm ykselir. ICykselirken UCgerilimi

sfra doru azalr.Giri sinyali negatif olduunda ise

IB akm azalr. IB'nin azalmas IC'yide azaltr. IC azalnca UC gerilimimaksimum deere doru ykselir.

Grld zere, emiteri aseykseltelerde giri sinyalindekideime kta ters ynl ve genlik

bakmndan bym olarakkarmza kar. ka balananhoparlrden geen akm girisinyaline benzediinden,mikrofondan gelen zayf ses sinyalleriglendirilmi olur.

Emiteri ase ykseltelerde ksinyali giriin tersi olduundan,

bunlara eviren ( i n v e r t i n g )

ykselte de denir.Daha zet bir anlatmla, transistrn C ucunda bulunan UCC /2 deerindeki gerilim, girie uygulanan

sinyale gre sfr ile maksimum gerilim arasnda deierek AC zellikli ve glenmi bir sinyal oluturmaktadr.

Devrede:I- RB polarma direnci yanllkla byk seilirse beyz polarma akm azalr ve transistrn

kollektr ucunda aseye gre oluan gerilim temel kurala uymayarak UCC/2'den bykolur. Bu durumda girie AC sinsoidale benzer bir sinyal uygulandnda negatif ynl sinyallertam olarak oluur ancak pozitif alternanslarn ekli bozulur. Yani pozitif alternanslarda krplma

olur. (ekil 6.8-b'ye baknz.)II- RB polarma direnci yanllkla kk seilirse beyz polarma akm artar ve transistrnkollektr ucunda aseye gre oluan gerilim temel kurala uymayarak UCC/2'den kk olur. Budurumda girie AC sinsoidale benzer bir sinyal uygulandnda pozitif ynl sinyal tam olarakoluur ancak negatif alternanslarn ekli bozulur. Yani negatif alternanslarda krplma olur.(ekil 6.8-c'ye baknz.)

147

+ Ucc

Ugiri

Cgiri

12 V

270W

CE47mF

100 nF

1 K

RC

AC187BD135

33 K

RB1

10 K

RB2

RE

T

NPN

100 nFU

k

0,5 Vt-t5 kHz

ekil 6.7: Emiteri ase ykselte devresi

UC +-

ekil 6.8: Transistrl ykseltelerde UCgeriliminin deerine gre k sinyallerindeortaya kan bozulmalar (distorsiyon)

UC=

UC

UCUCC

2

UCC

2

UCC

2

UC Ugiri Uk

(a)

(b)

(c)


9/26

Emiteri ortak bal ykseltelerin baz teknik zellikleriI- Giri empedanslar orta deerdedir (500 W -10000 W ).II- k empedanslar byktr (10000 W -50000 W ).III- Gerilim kazanlar byktr.IV- Akm kazanlar 1'den byktr.V- G kazanlar ok yksektir.

VI- Faz deitirme (evirme, inverting) yaparlar. Yani giri sinyali ile k sinyali arasnda180'lik faz fark vardr.VII- st frekans snrlar dktr.

b- Beyzi ortak(beyzi ase, CB tipi, common base) bal ykselteler

ekil 6.9'da grld gibi giri sinyali pozitif olduunda transistr kesime dorugider. Transistrn C-E ular arasndaki diren arttndan kollektr ucundaki gerilim

(sinyal) pozitif ynde ykselir. Giri sinyali negatif olduunda transistrn iletkenliiartar. k sinyali negatifynde azalr.

Beyzi ortak balykseltelerin bazteknik zellikleri

I- Giri empedanslar okkktr (200 W -500 W ).

II- k empedanslaryksektir (50 KW -1,5MW ).

III- Gerilim kazanlaryksektir.

IV- Orta derecede g kazanlar vardr.

V-a akm kazanlar 1'den kktr.

VI- st frekans snr yksektir. O nedenle yksek frekansl devrelerde bu tip balantok kullanlrlar.

VII- Faz deitirme (evirme) yapmazlar.

c- Kollektr ortak bal (CC tipi, common collector) ykselteler

Devrede transistrn kollektr ucu CC kondansatr ile AC bakmdan aseye

balanmtr. CC'ye dekuplaj ya da by-pass (artma) kondansatr ad verilir.

Giri sinyalinin pozitif alternansnda IB akm artar. IB akmnn artmas ICve IEakmlarnykseltir. REzerinde oluan gerilim pozitif ynde ykselir.

Giri sinyalinin negatif alternansnda IB akm azalr. IB akmnn azalmas IC ve IE

148

ekil 6.9: NPN transistrl beyzi ase ykselte devresi

Ugiri

Uk

Ck

RC10 K

+ Ucc

100 nFCgiri

100 nF

BC237

RB

100 K

RE10 K

CB=10 mF

12 V


10/26

akmlarn drr. REzerinde oluan gerilimnegatif ynde der.

Ykseltete k sinyali emiterdenalndndan, bu ykseltelere emiterizleyici de denir.

Kollektr ortak bal ykseltelerin bazteknik zellikleriI- Giri empedanslar byktr (5KW -1,5 MW ).II-k empedanslar kktr (10W -500W ).III- Gerilim kazanlar 1'den biraz kktr(0,9 dolaynda).IV- Faz deitirme yapmazlar.V- Yksek empedansl k olan bir devreyi dk empedans girii olan bir devreye

balamak iin (yani empedans uygunlatrc olarak) kullanlrlar.

C- TRANSSTRL YKSELTELERN POLARMA DURUMUNA GRESINIFLANDIRILARAK NCELENMES

Transistrlerin beyzine uygulanan polarma akmnn deerine gre C'den E'yegeirdikleri akmn deeri deimektedir. Polarma akmn ayarlama ilemi ise direnlerleyaplabilmektedir.

Polarma akmndan dolay ortaya kanalma ekilleri ve ktan alnan sinyallerindurumu anlatmlarda kolaylk olmas

bakmndan A, AB, B, C biimindesnflandrlmtr.

a- A snf alan ykselteler

A snf altrlan ykseltelerdeykseltilmek istenen AC zellikli sinyalyokken dahi kollektrden emitere bir akmgeii (ICO) vardr.

Yani, devrenin A tipi alabilmesi iingiri sinyali yokken dahi kollektrden belli

bir akmn geirilmesi zorunluluktur. Busayede transistrn kollektr ucundakigerilimin UCC/2 deerinde olmassalanabilmektedir.

149

ekil 6.11: A snf alanykselte devresi

RB133 K

RC

1 K

NPN

TUgiri

0,5 Vt-t5 kHz

RB210 K

RE

270W

AC187BD135

Uk

+

100 nFCgiri

+

-

Ucc6 V

ekil 6.10: NPN transistrl kollektrase ykselte devreleri

Cgiri

Ugiri

Uk

+12 V

BC237

100 nF100 nF

Ck

RE1 KW

1 MW

RB

Cc Ucc


11/26

Ykseltecin A snf olarak altrlmasesnasnda srekli bir IC akmnn gemesiverimi drc bir etkendir. Dolaysyla Asnf alan ykseltelerin verimi % 20-25 dolayndadr.

ekil 6.11'de verilen ema,ekil 6.12

ve 6.13-a'da grld gibi Q1 noktasndaalr. Bu noktada alan ykseltetektan alnan sinyal, girie uygulanansinyalin ayns olur. O nedenle buykseltelerin iletim as 360'dir.

A tipi alan ykselteler kaliteninfazla nemli olmad ve gcn 1-2 Wattolduu nykseltelerde (preanfi), srckatlarnda vb. kullanlr.

b-AB snf alan ykseltelerA ve B tipi ykseltelerin zelliklerini tayan ykselte eididir.

Bu tipykseltelerde beyzdenve kollektrden geenakm A tipi almayagre daha azdr.

ekil 6.14'de

grld gibitransistrn beyzakmnn biraz azaltlpdevrenin almanoktas Q2noktasnadoru indirilirse (ekil6.12) ykseltecinknda "pozitifalternanslar" tam

olarak oluamaz. (ekil6.13-b.)

ekil 6.14'de verilen AB snf ykselte devresinde, giriten pozitif sinyal geldiindeykseltecin kollektrnden belli bir akm geer ve negatif sinyal oluur. Giriten negatifsinyal geldiinde ise kollektrden az bir akm geii olur. te bu tip almaya AB tipialma denir. AB tipi almada ktan alnan sinyalin as 90 ila 180 arasnda deiir.

c- B snf alan ykseltelerB snf almada beyz polarma akm RB1 direnci sklerek sfr (0) yaplr. Bundan dolay

transistrn alma noktas Q3'e gelir. (ekil 6.12). Bu durumda girie uygulanan sinyalin pozitifalternanslarnda kollektrden akm geer. Negatif giri alternanslarnda ise, kolektrden hi akmgemez. Sonuta kta sadece negatif alternanslar oluur. (ekil 6.13-c'ye baknz).

150

Q1

Q4

IB4

IB3

IB2

IB1

IB0 UCEQ3

UC

Q2

UCC/2

Girisinyali

almanoktas

ksinyali

Q1

Q2

Q3

Q4

A

AB

B

C

(b)

(a)

(c)

(d)

+

+

+

+

+

+

+

+

+-

-

-

-

- -

- -

- -

- -

ekil 6.13: Ykseltelerin A, AB, B, C snf

almalarnda ktan alnan sinyallerin biimleri

ekil 6.12: Ykseltelerin alma

noktalarnn yk dorusu zerinde gsterilii

+IC

-IC


12/26

ekil 6.15'de verilen B tipi ykseltelerin iletim as 180dir. Baka bir deyile kollektrakm beyze sinyal uygulanmad srece "0" Amper'dir. B tipi altrlan devrelerin verimi% 40-60 dolayndadr. AB ve B snf alan anfiler, push-pull (it-ek) tip ykseltelerdevb. kullanlr.

d- C snf alan ykseltelerYkselte devresinin polarma direnleri ekil

6.16'da grld gibi az miktarda ters polarmayamaruz braklrsa alma noktas Q4 noktasna kayar.(ekil 6.12). Giriten uygulanan pozitif sinyalinsadece bir blmnde iletim sz konusu olur. Negatifgiri sinyallerinde ise kollektr akm sfrdr.Transistrn iletim as 90 ya da daha da azolduundan, elde edilen k sinyali byk birdistorsiyona (bozulma) urar. (ekil 6.13-d.) te buyzden C snf ykselteler ses frekans sinyallerininykseltilmesinde deil radyo frekans ykseltelerinin(verici k katlar, tank devresi vb.) yapmndakullanlr.

Transistrl ykseltelerin gerilim ve g bakmndan snflandrlarak incelenmesi

a- Giri sinyalini gerilim bakmndan ykselten devreler

Zayf sinyalleri gerilim bakmndan ykselten devrelerdir. Bunu rnekleme yoluylaaklayacak olursak: 1 mV genlikli AC sinyal, 10 mVolt'luk bir sinyal haline getirilmise

gerilim asndan ykseltme sz konusudur. Bu tip devreler giri sinyalini akm bakmndada bir miktar ykseltir. Ancak elde edilen k ile hoparlr vb. gibi alclar altrmakmmkn deildir. (Yani araya g ykselteci eklediimizde alcy altrabiliriz.)

151

ekil 6.14: AB snf alanykselte devresi

Uk

+ Ucc6 V

AC187BD135

NPN

T

RC5,6 KRB1

100 K

Cgiri

100 nF

Ugiri

0,5 Vt-t5 kHz

RB22,2 K

RE

270W

+ Ucc

5,6 K

RC

RB22,2 K

Uk

AC187BD135

TRE

270W

Ugiri

0,5 Vt-t5 kHz

100 nF

Cgiri

6 V

ekil 6.15: B snf alanykselte devresi

ekil 6.16: C snf alanykselte devresi

Uk

5,6 K

RC

AC187BD135

RE

270W

RB22,2 K

Ugiri

2 Vt-t5 kHz

Ucc+5 V

100 nF

CgiriT

10 K

RB1

-1 V


13/26

Gerilim ykseltelerinin baz zellikleri

I- Giri devresi direnci (empedans) kktr (200 W -2000 W ). Bu sayede devre kkgerilimli sinyallerle de alabilir.

II- k direnci (empedans) ise 10 KW -500 KW aras deerde olup geni bir alankapsamaktadr.

zetlersek, gerilim ykselteleri gerilim kumandal olarak alan devrelerdir ve kkboyutludur. Giri sinyali, mikrofon, teyp okuyucu kafas, pikap kafas, anten gibikaynaklardan alnr. Ad geen sinyal retelerinin verdii zayf iaretler gerilim ykseltecidevresi tarafndan bytldkten sonra g ykselteci devresine gnderilir. G ykseltecikat ise hoparlrleri besler.

A snf gerilim ykselteleri giri sinyalinin dalga formunu (biimini) bozmadanykseltecek ekilde polarize edilirler. alma noktas yk dorusunun tam ortasnda seilir.Yani, girite hi bir sinyal olmasa bile, kollektrden srekli olarak ICO akm geer. Asnf alan nykseltelerde ok kk genlikli giri sinyallerinin ykseltilmesi istenirken,

grlt (parazit, distorsiyon) miktarnn da az olmas istenir. nykseltelerde grltoluursa bu grlt dier katlar tarafndan da ykseltileceinden verimli bir devreoluturulamaz.

nykselte olarak kullanlan A snf ykseltelerde grlt kaynaklarn drtblmde inceleyebiliriz.

1- D manyetik alanlarn yaratt grltler: Floresant lamba, motor vb. gibiendktif zellikli alclarn oluturduu grltler(parazitik sinyaller), nykselte giriineulaacak olursa, bunlar nykselte tarafndan byltlr. Sonuta hoparlrden kula

rahatsz eden czrtlar duyulur.D manyetik alanlarn oluturduu

grltler ekil 6.17'de grld gibi, giriebalanan elemanlarn irtibatlarnn blendajl(rgl) kablo ile yaplmasyla nlenebilir.

2- DC bileenlerin oluturduu grltler:DC beyz polarma gerilimi sabit deilse, k

sinyalinin genlii srekli olarak azalr ya daoalr. Bu ise k sinyalinin distorsiyonluolmasna neden olur.

DC bileenlerin oluturduu grltler(parazitik sinyaller), besleme ucu ile ase arasnakondansatr balanarak giderilir.Kondansatrler AC sinyallere kar iletken olduundan DC besleme gerilimine karanAC zellikli sinyaller kondansatr tarafndan aseye aktarlr.

3- Yklenmeden dolay oluan grltler: nykseltece giri yk olarak balanan"mikrofon, teyp kafas, pikap kristali vb. gibi" elemanlarn herbirinin empedanslar

birbirinden farkldr. Eer giri yk empedansyla nykseltecin giri empedans uygundeilse k sinyalinde distorsiyon (bozulma, ekil deitirme) olur.

Yklenmeden dolay ortaya kan grltleri yok etmek iin giri yknn empedansyla

152

Blendajlkablo

Ucc

RB1

RB2Ugiri

T

Uk

RC

CgiriCk

RE

ekil 6.17: Blendajl kabloylagrltlerin (parazit) nlenmesi

+

+

+


14/26

nykseltecin giri empedansnn eit olmas salanr.

4- Geri besleme sinyallerinden dolay oluan grltler: Ykseltelerde girisinyaline bal olarak IB akm deiir. IB'nin deimesi ise ICve IEakmlarn deitirir.Ykselte devresinde transistrn emiter ayanda REdirenci bal ise IEakmndan dolayRE zerinde URE gerilimi der. Beyz akmnn geiini zorlatracak ynde olan UREgerilimi, IB akm zerinde "azaltc" etki yapar. (Buna negatif geri besleme ad verilir).

RE zerinde oluan URE geriliminin IB akmn azaltmas IC ve IE akmlarnn daazalmasna neden olur.

IE'nin azalmas REzerinde oluan UREgeriliminin de azalmasna yol aar. UREazalncaIB akm tekrar eski dzeyine doru ykselmeye balar.

Sonu olarak, RE direnci zerinde oluan URE gerilimi IB akmnn ar derecededeime gstermesini engelleyici rol stlenir.

RE direncinin AC zellikli sinyaller karsnda grev yapmasn engellemek iin bu

elemana paralel olarak kondansatr balanr. Bu sayede, dirence gelen AC zellikli sinyallerkondansatr tarafndan aseye aktarlr. Dirence paralel olarak balanan kondansatre"dekuplaj kondansatr" ad verilir.

b- Giri sinyalini "g" bakmndan ykselten devreler (g katlar)

Girie uygulanan sinyali hem gerilim hem de akm bakmndan ykselten devrelere gykselteci denir. G ykselteleriakm kumandal olarak alan

devrelerdir. Yani bunlarn giriineuygulanan sinyallerin akm deerinin"gerilim ykseltelerinden dahayksek" olmas gerekir.

Durumu daha anlalr halegetirecek olursak, gerilim ykselteci1 mA'lik sinyalle alabilirken, g

ykselteci 10 mA'lik giri akmylaalr.

Ykseltme ilemi yapantransistrler byk akmtadklarndan, alma srasndasnrlar. Isnn datlmas iin ise

soutucu plakalar kullanlr.

G ykseltelerine ilikin rnek devre

AB tipi alan g ykselteci: ekil 6.18'de verilen ykselte devresine eklenmiolan diyotlar sayesinde BD137 transistrnn beyzine uygulanan polarma geriliminde0,6+0,6 = 1,2 Volt'luk ykselme olur. BD137'nin polarma geriliminin ykselmesi buelemann beyzinden geen akm ykseltir ve T2 transistrnn C-E ular arasndan geenakm artar. Bu akmn 4,7 W 'luk R5 direncinde oluturduu gerilim nedeniyle 56 KW 'lukdiren zerinden polarma alan BC237 iletime geer. BC237 iletime geince BD138 PNP

153

ekil 6.18: AB tipi alan g ykselteci

+ Ucc12 V

Cgiri

T1

T3

4,7 W56 K

8W

T2

BD137

BD138

1 K

1N4001

1N4001

BC237

4,7 W100 mF

10 mF

Ugiri

R1

R3

R4

R5

Ck

Uk

10 KR2


15/26

transistr (-) polarma alarak srlr.

Grld zere devreye eklenen iki diyot g transistrlerinin akmlarn arttrmaktadr.Yaplan bu ilem, devrenin AB tipi almasn salar. Devrenin AB tipinde almasdistorsiyonlar (cross over, gei bozulmas) nler.

Transistrl ykseltelerde katlar aras kuplaj (balant) ekilleri

Zayf sinyaller transistrl ykselteler tarafndan glendirilir. Bir transistrlykselte, sinyalleri yeterince ykseltemezse, ikinci bir devre (kat) ilavesi yaplr. Bu durumakaskat (arka arkaya) balama denir.

Ykselte devrelerinde bir katn ykselttii sinyaller dier kata eitli biimlerde aktarlr.Sinyal aktarma esnasnda kullanlan her devrenin kendine gre iyi-kt yanlar vardr. imdi

bu balama (kuplaj) yntemlerini srasyla inceleyelim.

a- Diren-kapasite (R-C) kuplajl ykselteler: ekil 6.19'da verilen ykseltedevresinde katlar aras irtibat kondansatr (Ckuplaj) ile salanmtr. C'nin grevi, birinci

kattaki AC sinyalleri ikinci kata aktarmaktr. R-C kuplajda ykseltme "frekansa" bamldr.Yani, frekans deitike kondansatrn diren deeri de deitiinden geen sinyallerinoran deiir. te yandan katlarn alma noktalar, kondansatr (C) sayesinde birbirindenetkilenmez.

b- Transformatr kuplajl ykselteler: ekil 6.20'de verilen ykselte devresindekatlar aras balant "empedans trafosu" ile salanr. Bu uygulamada trafo her iki kat

birbirinden elektriksel olarak ayrr (yaltr).

Transformatr kuplajl ykseltelerin olumsuz yanlar: Band genilikleri snrldr.Ses frekansl devrelerde kullanlan kuplaj trafolarnn doyuma girmesi nedeniyle verimder. Bunu engellemek iin ise yksek kaliteli kuplaj trafosu gerekir.

Transformatr kuplajl ykseltelerin iyi yanlar: Empedans farkl olan iki devrebirbirine balanabilir. Ykseltelerin "alma noktalar" birbirinden etkilenmez.

154

ekil 6.19: Diren kapasitekuplajl ykselte devresi

+Ucc12 V

1 K33 K1 K

10 K10 K

270 W

270 W

100 nF

BC237

BC237

10 mF

100 nF

ekil 6.20: Transformatrkuplajl ykselte devresi

Ucc+ 12 V

100 nF

10 K

33 K

47 mF1 K

100W

BC237

Uk

Mini

empedanstrafosu

Ugiri

Ugiri

Uk33 K

T2

T

Ckuplaj

T1


16/26

c- Direkt kuplajl ykselteler: ekil6.21'de verilen direkt kuplajl ykseltedevresinde katlar aras balant "bir iletkentel parasyla" yaplr. Bu yntem R-Ckuplaja benzer. Sadece arada kuplajkondansatr yoktur.

Direkt kuplajl ykseltelerin olumsuzyan: Transistrlerin alma noktasbirbirine bamldr.

Direkt kuplajl ykseltelerin olumluyan: Kuplaj frekansa bal deildir. DCgerilimler de ykseltilebilir.

Transistrl ykseltelerin kararl

almasn salamada kullanlanbaz yntemler

a- Emiter ayana diren (RE) balayarak kararllk salama

Emiteri ase ykselte devrelerinde transistrn E ucuna balanan diren, beyz akmnnartmasna kar koyar. Bu ilem u ekilde olur: IB akm artnca ICakm da artar. IB ve ICakmlarnn artmas REdirenci zerinde den gerilimi ykseltir. REzerinde den UREgeriliminin ykselmesi IB akmn azaltc etki yapar. IB'nin azalmas ise IC'yi azaltr.

Bu yntem ykseltelerde polarma konusunda incelenmitir. (ekil 6.2 ve 6.4'e baknz.)

b- Otomatik polarma ile kararllk salama

Emiteri ase ykselte devresinde beyz akm "kollektr" ucundan alnarak otomatikpolarma yaplr. Bu yntemde herhangi bir nedenle IB akm ykselirse, transistrniletkenlii artar. Bunun sonucunda ise transistrn C ayannaseye gre olan gerilimi der. C ucundaki UC geriliminindmesi beyze giden IB akmn da azaltarak devrenin kararl

hale gemesini salar. Bu yntem ykseltelerde polarmakonusunda incelenmitir. (ekil 6.3'e baknz.)

c-Isya duyarl elemanlarla (PTC ya da NTC)

kararll salama

Ykseltelerin polarma akm devresine balanan termistrle(NTC)beyz akmnn ar artmas engellenir. Transistr snnca

NTC sdan etkilenir ve aseye doru geirdii akm artar. Bu

ise transistrn beyz polarma akmn azaltr.

d- Diyot ile kararll salama

Ykseltelerdeki g transistrleri snnca yaknda bulunandiyotlar da snr. Diyotlarn snmas bu elemanlarn zerindeden gerilimlerin 0,6-0,7 V seviyelerinden 0,3-0,4 V

155

ekil 6.21: Direkt kuplajl ykselte

100 K

BC237

4,7 mF

4,7 mFBC237

10 K 270 W1 K

+ Ucc12 V

2,2 K10 K

ekil 6.22:Ykseltelerde syaduyarl elemanlarlakararll salama

+

-

NTC

RCRB1

Ucc

Ugiri Uk

-T

Uk

Ugiri

T1

T2

Kuplajyapan tel


17/26

seviyelerine inmesine yol aar. Polarma gerilimlerinin dmesiise beyz ve kollektr akmlarn drerek transistrlerdengeen akmlar azaltr.

Darlington balantl ykselteler

T1

transistrnn akm kazanc b1, T

2transistrnn

kazanc b2 ise, devrenin toplam akm kazanc btoplam= b1.b2olur.

rnein T1'in b akm kazanc 50, T2'nin b akm kazanc80 ise darlington balantnn toplam kazancbt = b1.b2 = 4000 olur.

Grld gibi iki transistr darlington balandklarndaok byk akm kazanc szkonusu olur.

Darlington balantlykselteler akm kazancnnbyk ve giri empedansnn

yksek olmas istenen yerlerdekullanlr. ekil 6.24'de darlingtonbalantl ykselte devresirnei verilmitir.

Faz tersleyici (parafaz,

phase inverter) ykselteler

Push-pull (it-ek) ilkesine grealan amplifikatrlerinkndan dzgn (distorsiyonsuz) ve en yksek gc alabilmek iin, devrede kullanlan

transistrlerin beyz ularna, genlikleri eit, ancak birbirlerinden 180 faz farkl ikisinyal uygulanmaldr. te birbirinden 180 faz farkl sinyaller elde etmek iin yaplmolan ykseltelere parafaz ykselteler ad verilmektedir. Uygulamada faz tersleyicidevreleri eitli biimlerde retilmektedir.

Faz tersleyici ykselte eitleri

a- Tek transistrl faz tersleyici ykseltelerekil 6.25'de verilen devrede transistrnn emiter ve kollektr ularndan alnan sinyaller

birbirine 180 faz farkldr.

Devrenin giriine pozitif sinyal uygulandnda transistrn iletkenlii artar ve kollektrngerilimi (A noktas) negatif ynde azalr. te yandan REdirencinde oluan gerilim ise pozitif

156

+

+

-

UccRB1

Di

yotlar

Ugiri

ekil 6.23: Ykseltelerdediyot ile kararll salama

ekil 6.24: Darlington balantl ykselte

100 K

100 K

100 W 270 W

+ Ucc12 V

BC237

BC237

100 nF

100 mF

Ugiri

Uk

T1T2

Uk


18/26

ynde ykselir.

Devrenin giriine negatif sinyaluygulandnda transistr kesimegideceinden A noktasnda pozitifynde ykselen, B noktasnda negatifynde azalan bir gerilim oluur.

b- Transformatrl faz tersleyici

ykselteler

ekil 6.26'da verilen devrede TR1faz tersleyici ara trafosudur. Bu trafohem faz evirme hem de kuplajeleman olarak grev yapmaktadr.TR2 ise k trafosudur. Devrede

kullanlan TR1'in sekonderi orta uluolarak sarlmtr. Sekonder sargnnst ve alt ucunda elde edilensinyaller birbirine 180 fazfarkldr.

TR1 trafosunun primersargsna src kattansinsoidal biimli bir sinyalgeldiini kabul edelim. Bu

durumda TR1'in sekonderindezt polariteli iki sinyal oluur.

TR1'in A noktasndaoluan sinyalin polaritesinin

pozitif, B noktasnda oluansinyalin polaritesinin isenegatif olmas durumunda T1kesimde kalrken, T2 iletimegeer.

Sekonder sarmnda oluangerilimlerin polariteleri deitiinde ise T1 iletime, T2 kesime gider.

T1 ve T2'nin srayla iletim kesim olmas sayesinde TR2 trafosunun primerindeki N1ve N2 sarmlarndan srayla zt ynl akmlar dolar. TR2'den geen akmlarn srekliolarak yn deitirmesi, bu trafonun sekonderinde giri sinyaline benzer k sinyalioluturur.

Transformatrl faz tersleyiciler plaket zerinde ok yer kaplar. Ayrca trafolarn sesfrekanslarna kar gsterdii karakteristik kt olduundan gnmzde kullanm alanndan

kalkmtr. Sadece eski tip devrelerde karmza karlar.

G ykselteleri

Girilerine uygulanan sinyalleri "akm" bakmndan ykselten devrelerdir. Bu devreleranfilerin k kat olarak grev yaparlar. Ykseltelerin g katlar gzle bakldnda

157

ekil 6.25: Tek transistrl faz

tersleyici ykselte devresi

100 nF

100 nF

1 K

10 K

2,2 K

1 K

33 K

1 mF

Uk2

Uk1

T

A

B

RC

RE

BC237

+ Ucc12 V

ekil 6.26: Transformatrl faz

tersleyici ykselte devresi

+Ucc

-

k

T2RE HP

R1

R2

T1

TR2B

A

N2

N1

2,2

K

Giri

+

-

TR1

+Ucc


19/26

hemen belli olur. Zira, k katnda kullanlan transistrler byk gvdeli ve alminyumsoutuculudur.

G ykseltelerinin eitleri

a- Push-pull (it-ek) ilkesine gre alan g ykselteleri

ekil 6.27'de verilendevrenin giriinesinsoidal eklinde birsinyal uygulandnda,TR1 trafosunun sekondersarmnn kenar ularnda

birbirinin tersi polaritedeiki AC sinyal oluur.

TR1 trafosunda oluangerilimlerin ilk anda ekil

6.27'de gsterilen polaritelerde olduunuvarsayalm. Bu durumda Anoktasnda pozitif, Bnoktasnda negatif sinyalolacaktr.

A noktasndaki pozitifsinyal T1'i srerek TR2'nin

primerinin N1 bobininden

deiken akm geirir. B noktasndaki negatif sinyal ise T2'yi kesimde tutar.T1'in TR2 trafosunun N1 bobininden geirdii deiken akm N3 sarmnda deiken

bir akm oluturur.

A ve B noktalarnn polariteleri yn deitirdiinde ise T2 iletime, T1 kesime gider.T2'nin iletime gemesi TR2'nin N2 bobininden deiken bir akm geirir. N2'den geenakm N1'den geen akma gre 180 zt ynl olduundan N3 sarmnda oluan akm birncekinin 180 tersi polaritede olur.

Sonu olarak TR1 trafosu giriine uygulanan sinyal yn deitike T1 ve T2transistrlerinin srayla iletim-kesim olmasn salar. Yani, bir alternansn yarsn, T

1transistrnden geen akm, dier yarsn ise T2 transistrnden geen akm oluturur.

Push-pull tipi g ykselte devreleri genellikle ses frekans sinyallerininykseltilmesinde kullanlr.

ekil 6.27'de almas anlatlan push-pull tipi g ykselte devresi A snf alan birdevredir. A snf alan push-pull tipi g ykselte devrelerinde kta oluan sinyal birmiktar distorsiyonlu (% 4-5 orannda) olmaktadr. Bunun nedeni, devrede kullanlantransistrlerin "beyzlerine" gelen sinyalin voltaj deeri 0,6-0,7 Volt olduktan sonra iletimegemeleridir.

Bu distorsiyon nedeniyle A snf alan push-pull tipi ykseltelerin verimi % 50dolaynda olmaktadr.

ok yksek gl k gc istenilen push-pull sistemli ykselteler ise B snfaltrlr. B snf alan ykseltelerin verimi ise yaklak % 78 olmaktadr.

158

+Ucc

HP

T1

T2

k

ekil 6.27: NPN transistr ve transformatrlpush-pull g ykselteci devresi

TR1

N3N1

N2

TR2B

A

Giri


20/26

b- Simetrik g ykselteleri(Ara ve k trafosu olmayan push-pull tipi ykselteler)

ekil 6.28'de verilen devrede grldgibi birbirine simetrik olarak balanm,farkl tipte iki transistrn oluturduuykselte eididir.

Devrenin giriine sinsoidal biimli birsinyal uygulandnda, sinyalin pozitifalternansnda T1 iletime geerken, T2kesimde kalr. T1'in iletimde olduu sre

boyunca UCC1'den gelen akm hoparlrzerinden I1 akmn dolatrr.

Giri sinyalinin polaritesi negatifolduunda T2 iletime geerken, T1 kesimdekalr. T2'in iletimde olduu sre boyunca

UCC2'den gelen akm hoparlr zerindenI2 akmn dolatrr.

Grld zere giri sinyalinin polaritesi deitike hoparlr besleyen"rete" de deimektedir. te bu yap, devrenin "simetrik g ykselteci olarak anlmasnaneden olmaktadr.

YKSELTELERDE SES (VOLUME) TON(TINI)VE BALANS(DENGE)

KONTROL DEVRELER

a- Ses (volume) kontrol devreleri

Ykseltecin giriine uygulanan sinyaliniddetinin deitirilmesiyle ses kontroluyaplabilir. Ykseltelerde yaplan volmkontrolunda mutlaka "logaritmik" zellikli

potansiyometreler kullanlmaldr.

ekil 6.29'da ses frekans ykseltecidevrelerinde ses kontrolunun yapl

yntemine ilikin devre rnei verilmitir.

b- Ton kontrol devreleri

Ykseltelerde ton (tn) kontrolunuanlayabilmek iin "bobin, diren, kondansatr"gibi elemanlar kullanlarak yaplan pasiftip frekans filtrelerinin alma mantn anlamak gerekmektedir.

Pasif frekans filtreleri(sinyal ayrclar)

Filtreler, istenmeyen frekanslarn bastrlmas ya da zayflatlmas iin kullanlan devrelerdir.

Ses frekans filtrelerinin kullanm alanlar: Ekolayzrlar, mikserler, kaliteli hoparlr kolonlar,

tweeter'l hoparlrler vb.

Frekans szme ya da seme devreleri, "pasif filtreler" ve "aktif filtreler" olmak zere iki

ksmda incelenir. Pasif filtrelerin yapsnda bobin, diren ve kondansatrler mevcuttur. Bu

159

k

T1

T2

UCC1

UCC2

CgiriGiri

I1

I2

ekil 6.28: Simetrik g ykselteci

HP

Ck

+

+

T2T1

+UccR2 R3R1

P

R4

C3

ekil 6.29: Ykseltelerde seskontrolunun yapl

Uk

Ses (volume)kontrol potu


21/26

elemanlar frekans seicilii yaparken, sinyallerin bir miktar zayflamasna neden olurlar. Aktif

filtrelerin yapsnda ise ilave olarak "ykselte devreleri" mevcuttur. Aktif filtrelerde ykselte

olmas nedeniyle kondansatr, bobin ve direnlerde kaybolan g telafi edilebilmektedir.

Pasif ses frekans filtrelerinin eitleri

I- Alak frekanslar geirici pasif filtreler(low pass filter):Sadece alak frekanslar

geirirler.

II- Yksek frekanslar geirici pasif filtreler(high pass filter): Sadece yksek frekanslar

geirirler.

III- Band(istenilen frekanslar)geirici pasif filtreler: Sadece istenilen frekans aralndaki

sinyalleri geirip dierlerini bastrrlar.

IV- Band durdurucu (istenilen frekanslar bastran) pasif filtreler: Sadece istenilen

frekans aralndaki sinyalleri durdurup, dier sinyallerin tamamn ka aktarrlar.

Basit yapl pasif filtreler

I- R-C ile yaplan alak

frekanslar geiren pasif

filtreler: Bu devre sadece alak

frekanslar geirir. Yksek

frekanslar aseye verir. Frekans

ykseldike kondansatrn

kapasitif reaktans klr.

nk XC

= 1/ 2.p.f.C [W]'dur.

Reaktansn klmesi sinyallerin

dier ykselte katna gemesini

engeller.

ekil 6.30'da R-C'li alak

frekanslar ka ulatran

(geiren) pasif filtre verilmitir.

II- R-L ile yaplan alak

frekanslar geiren pasif

filtreler: Bu filtrede kullanlan bobinin endktif reaktans XL=2.p.f.L denklemine gre

frekans ykseldike byr. Bu nedenle yksek frekansl sinyaller bobinden geemez.

ekil 6.31'de R-L'li alak frekanslar ka ulatran (geiren) pasif filtre verilmitir.

III- R-C ile yaplan yksek frekanslar geiren pasif filtreler: Dk frekanslarda

kondansatrn kapasitif reaktans byk olduundan alak frekansl sinyaller dier kata

geemez.

ekil 6.32'de R-C'li yksek frekanslar ka ulatran (geiren) pasif filtre verilmitir.

IV- R-L ile yaplan yksek frekanslar geiren pasif filtreler:Alak frekansl sinyallerde

bobinin endktif reaktans kk olduundan sadece yksek frekansl iaretler dier kata

geebilir.

ekil 6.33'de R-L'li yksek frekanslar ka ulatran (geiren) pasif filtre verilmitir.

160

ekil 6.30: R-C'li alakfrekanslar geiren filtre

ekil 6.32: R-C'li yksekfrekanslar geiren filtre

ekil 6.31: R-L'li alakfrekanslar geiren filtre

ekil 6.33: R-L'li yksekfrekanslar geiren filtre

R

R

R

R

C

C

L

L

Giri

Giri

Giri

Giri

k

k

k

k


22/26

Ykseltelerde kullanlan ton (tn, bas-tiz) kontrol devrelerinin eitleri

nsan kula 16 Hz ila 16 kHz arasndaki frekanslara sahip sesleri alglayabilmektedir.Bu seslerden dk frekansl sesler bas, yksek frekansl sesler tiz sesleri oluturur. yikalite ykseltelerde bas ve tiz sesleri istenilen oranda ka aktarabilen filtre devrelerivardr.

I- Tizlik(ses inceltme, treble) ayarlayc filtre devreleri

Yksek frekansl elektrik sinyalleri, hoparlrden "tiz" seslerin kmasn salamaktadr.yleki, yksek frekansl sinyallerde akmn yn deitirme hz daha fazla olduundan,hoparlrn esnek membran (kon, diyafram) da ok hzl titremektedir. Membran ise havayhzl titretirdiinden kulak zarmz da buna gre titremekte ve biz yksek frekanslsinyalleri tiz olarak alglamaktayz.

Tizlik ayarlayc basit devrelerin esas R-C filtrelerle yksek frekanslar "almak" vedk frekanslar "bastrmaktr". ekil 6.34'de verilen devrede P potunun deeri

deitirildike"filtrenin" diren deerideimekte ve buna

bal olarak da kagiden sinyallerinfrekansayarlanmaktadr. P

potunun orta ucu yukardoru kaydrldnda

ka giden yksekfrekansl sinyal miktarartar. P potunun orta ucuaaya dorukaydrldnda kagiden yksek frekanslsinyal miktar azalr.

II- Bas (ses kalnlatrma, bass) ayarlayc filtre devreleri

Alak frekansl elektrik sinyalleri hoparlrden "bas" seslerin kmasn salamaktadr.yleki, alak frekansl sinyallerde akmn yn deitirme hz daha yava olduundan,hoparlrn esnek membran da az titremektedir. Membran havay yava titretirdiindenkulak zarmz da buna gre titremekte ve biz alak frekansl sinyalleri bas olarakalglamaktayz.

Bas ayarlayc basit devrelerin esas daR-C filtrelerdir. ekil 6.35'de verilendevrede P potunun deeri ile oynanarak

elektriksel sinyallerin alak frekanslolanlarnn ka gitmesi salanmaktadr.

III- Bas-tiz ayarlayc filtre devreleri

Bu tip devreler, "bas" ve "tiz" kontroldevrelerinin birleiminden oluur.

ekil 6.36:Bas-tiz ayarlayc(ekolayzer) devresi rnei

Giri

ekil 6.35: Bas ayarlaycses frekans filtre devresi

k

C1

C2

R1

R2

R1

R2

Giri

k

ekil 6.34: Tizlik ayarlaycses frekans filtre devresi

P P

161

C2

C1


23/26

Uygulamada kullanlan ses sistemlerindeok deiik tiplerde bas-tiz kontrol devrelerikarmza kmaktadr.

ekil 6.37'da verilen devrede P1 ve P2potansiyometrelerinin deeri deitirilerektiz ve bas sesler istenilen oranda ka

aktarlabilir. Devrede kullanlan C2kondansatr kk kapasiteli olduundansadece yksek frekansl (tiz) sinyallere kardk diren gsterir. P1

potansiyometresinin deeri deitirildikeC2 kondansatrnn geirdii sinyallerinka ulama miktar deiir.

P2 potansiyometresinin deeri

deitirildike ise ka giden alakfrekansl sinyallerin oran deimektedir.

Ses balans (dengeleme, balance) kontroldevreleri: Balans potu bulunduu konuma gregirilerden birini aseleyerek, yani, giri sinyalinieksiye vererek zayflatr. Bu sayede, stereo kl

olan bir radyo/teypte balans kontrol potuyla saya da sol hoparlrden kan sesin iddetiayarlanabilir. ekil 6.38'de balans kontroldevresinin yapsna ilikin basit ema verilmitir.

Hi-fi (high fidelity) ykselteler ve dzenleri

Bir ortamdaki sesin aslna uygun olarak kaytedilmesi, ykseltilmesi ve dinleyiciye ulatrlmasn salayan devrelere HI-FI ykseltedenir. ekil 6.39'da HI-FI zellikli ykselte devresinin blok diyagram verilmitir.

Baka bir deyile, insan kulann duyabilecei seslerin tmn ayn seviyededistorsiyonsuz (parazitsiz) olarak veren devrelere HI-FI ykselte denir.

Alman DIN 45500 standardna gre saptanan deerlerle HI-FI, insan kulana gereeen yakn biimde ses ve mziin ulatrlmasna yneliktir. HI-FI szc "yksek sadakat"anlamna gelir.

10 mVGiri

Alak seviye

nykselte

Gerilimkazanc x 10

Yksek seviye

GerilimykselteciGerilimkazanc x 10

100 mV 1 V

Yksek seviye

Gerilimykselteci

Gerilim kazanc x 10

Gykselteci

10 V Gerilimkazanc x 1

Hoparlr

10 Volt

ekil 6.39: HI-FI ykseltelerin blok emas

ekil 6.37: Bas-tiz ayarlama yapabilen

ses frekans kontrol devresi

C3

C2

C1R1

R2

P1 P2

C4

C5

C6Giri

k

BasTiz

k2

k1

Balans(denge)

potu

ekil 6.38:Ykseltelerde balanskontrolunun yapl

Giri1

Giri2

162


24/26

Hi-fi ykseltelerin baz zellikleri

I- Grlt ve vnlama dzeyi ok dktr.

II- k sinyallerindeki distorsiyon % 1 dolayndadr.

III- Ykselte, giriine balanacak teyp, radyo, mikrofon gibi aralarn zelliine greempedans uygunlatrc devrelerine sahiptir.

IV- Anfinin k sinyalini kalnlatrabilmek ya da inceltebilmek iin ekolayzr devrelerivardr.

V- HI-FI ykselteler, mono, stereo ve kuadro olabilmektedir.

Ykseltelerde ses yayn sistemleri

Ses ve mzik yaynlar mono (monofonik, tek kanall), stereo (stereofonik, iki kanall)ya da kuadro (quadrofonik, drt kanall) olarak yaplabilmektedir.

I- Mono (tek yollu)ses sistemi: Tek yollu yayn yapar. Seste derinlik yoktur. Eskimodel ya da dk kaliteli cihazlarda karmza kar.

ekil 6.40'da tek mikrofonlu (mono) kayt sistemi, ekil 6.41'de mono teybin yaps veekil 6.42'de mono seslendirme sisteminin dzeni gsterilmitir.

II- Stereo (steryo, iki yollu) ses sistemi: ki yollu yayn yapar. Ses kalitesi monodandaha iyidir.Kayt esnasndaiki mikrofonkullanlr. Stereoses sistemleri ikimono ykseltici

birletirilerekyaplmaktadr.

ekil 6.43'destereo ses kayt

sistemi ve ekil6.44'de stereoseslendirme dzeni gsterilmitir.

III- Kuadro (quadro, drt yollu) ses yayn sistemi: Drt yollu yayn yapar. Stereocihazdan drt kanall yayn yaptrabilmek iin dzenleyici, stereodan kuadroya dntrc

163

HoparlrMikrofon

HoparlrYkselte

Teypkafas

Dinleyici

ekil 6.40: Mono kayt sistemi ekil 6.41: Mono teybin yapsekil 6.42: Monoseslendirme sistemi

Ykselte

Ykselte

Ykselte

Hoparlr

Hoparlr

Mikrofon

Mikrofon

kincihoparlrnyayn alan

Birincihoparlrnyayn alan

Sahne

ekil 6.43: Stereo kayt sistemi ekil 6.44: Stereo seslendirme sistemi

Dinleyici


25/26

opamp'l devreler kullanlr. (rnein oto radyo/teyplerinde drt hoparlrl yayn sisteminde, ikiadet anfi ve kuadroya dntrc devreden

yararlanlmaktadr.) Bu uygulamaya yapaykuadrofonik sistem denir. Gerek kuadrofoniksistemde kayt drt mikrofonla yaplr. Bu

yntem uygulandnda hoparlrler dinleyiciyeok daha geree ok yakn ses verirler. Gerekkuadrofonik kayt ve datm sistemleri yksekkaliteli cihazlarda karmza kmaktadr.

ekil 6.45'de kuadro seslendirme sistemigsterilmitir.

Transistrl ve entegreli ykselteleri verimli kullanabilmekiin zen gsterilmesi gereken noktalara-Hoparlr besleme kablolar en az 0,75 mm, en ok 2,5 mm kesitinde olmaldr.

b-Hoparlrden nlama sesleri (akustik geri besleme) duyuluyorsa:

I- Hoparlrlerle mikrofonlarn kar karya olmas nlenmelidir.II- Hoparlrler belirli ykseklik ve alarla dinleyiciye ynlendirilmelidir. Yani, hoparlrn yaydseslerin direkt olarak mikrofonlara ulamasengellenmelidir.III- Mikrofonlarn ses alan ksmlarna sngerdenyaplm "boneler" mutlaka taklmaldr.IV- Mikrofon ve hoparlrler birbirinden mmkn olduukadar uzak tutulmaldr.

c-Anfinin metal gvdesi ok iyi topraklanmaldr.d-Kullanlmayan mikrofonlar kapal (off) olmaldr.

e- Hoparlr ve mikrofonlar taklmadan ykselte

altrlmamaldr.

f-Kullanlan hoparlrlerin toplam empedans ile anfinin k

empedans birbirine eit ya da yakn dzeyde olmaldr.

g-Ykseltecin elektronik devresinin korunmasnda uygun

amperajl sigorta kullanlmaldr.

h-Ykseltecin kolayca soumas iin hava akm olabilecek biimde yerletirme yaplmaldr.

Kapal mekanlar devre elemanlarnn ar snmasna yol aarak arzaya neden olurlar.

- Hoparlrden istenmeyen harici sesler (telsiz ya da radyo yaynlar) duyuluyorsa:I- Ykselte besleme fiinin prize giri ular ters evrilmelidir.II- Hoparlr tesisat da, ekranl olarak tanmlanan blendajl (rgl, koaksiyel, iie yerleik)kabloyla yaplmaldr.III- Ykseltece yaplm olan topraklama tesisat gzden geirilmelidir.

Sorular1- Ykseltelerde basit polarmay ekil izerek anlatnz.2- Ykseltelerde A snf alma nedir? Aklaynz.3- Darlington balama ne amala yaplr? Aklaynz.

4- Emiteri ase, ideal polarmal ykselte devresini izerek, girie sinsoidal zelliklisinyal uygulanmas durumunda devrenin almasn anlatnz.5- Faz tersleyiciler hakknda bilgi veriniz.6- Ses yayn sistemleri hakknda bilgi veriniz.7- Otomatik polarmal emiteri ase ykselte devresini izerek zelliklerini yaznz.8- HI-FI ykseltelerin zelliklerini yaznz.

164

Sahne

ekil 6.45: Kuadro seslendirme sistemi

Dinleyici

ekil 6.49: yi kalite anfi (ykselte)


26/26

transistörlü yükselteçler

Documents