Devre Elemanlarının Hesaplanması

DC Çalışma Hali

Şekil 6 42 'de görülene benzer bir devre düşünelim.
Yalnızca besleme gerilimi belli olsun: V_CC = 9V
Diğer elemanları biz hesaplayalım. Hesaplamalar DC değerlerde yapılacaktır.
Zira , daha önce de belirtildiği gibi eleman yönünden, DC çalışma ile ses frekans çalışması arasında kondansatörler dışında önemli bir fark bulunmamaktadır.

Bunun için de, Önce transistorun seçimi gerekir:

Katalogtan, maksimum kollektör gerilimi V_{CE m} = 9V olan transistörtere bakılır.

Bu transistörlerin I_Cm ve β akım kazancı değeri de yine katalogda bellidir. Yük doğrusunun, I_C eksenini kestiği noktadaki akım değeri, yük doğrusu bölümünde edinilen bilgilere göre şöyledir: I_Cm = V_CC / R_C

Örneğin. seçilen transistör için, katalogla, I_Cm = 4 mA , β = 147 olarak verilmiş olsun.

R_C 'nin bulunuşu:

R_C = V_CC / I_Cm bağıntısında değerler yerlerine konulursa;

R_C = 9 / 4.10^-3 'den, R_C = 2,2 KΩ olarak bulunur.

R_C burada hem yük direnci, hem de polarma direnci olarak görev yapmaktadır.

R_P 'nin bulunuşu: I_B = I_C / β = 4.10-3 / 147 'den I_B = 27,2 µA olarak bulunur.

"V_CC, R_P, transistör, toprak "çevrimine Kirchoff kanunu uygulanırsa:

V_CC = R_P.I_B+0,7 yazılır. Buradan R_P = V_A - 0,6 / I_B = 9-0,6 / 27,2.10^-6 bağıntısında 0,6 ihmal edilirse

R_P=330KΩ olarak bulunur.

Yukarıdaki devrede, R_E emiter direnci de bulunsaydı uygulanacak pratik yöntem biraz sonra açıklanacaktır.

β bilinmiyorsa, yaklaşık bir seçimle; R_P ≈ 100 RC olarak alınabilir. Ancak böyle bir seçim deneyime bağlıdır. Katalogtan daha doğrudur.

Yukarıda yapılan açıklamalardan da anlaşılacağı gibi, A sınıfı yükselteçlerde, henüz AC işaret gerilimi uygulanmamışken de, transistör çalışmakta ve içerisinden sürekli akım akmakta, dolayısıyla da transistörün ömrünü kısaltmaktadır. Bu durum, A sınıfı yükselteçlerin önemli bir sakıncasıdır.

Girişe AC Devresinin Bağlanması Halinde Olacak Değişiklikler

Alçak frekans (AF) yükselteçlerinde, daha önceki bölümlerde de belirtilmiş olduğu gibi, AC ve DC karakteristikleri birbirine çok yakındır.

Örneğin:
AC uygulanmasında transistörün yapısı gereği polarma dirençlerine seri olarak r_b , r_e , r_c gibi AC direnç değerleri gelir. Ancak bunlar alçak frekanslarda ihmal edilebilmektedir.

Bu nedenle Alçak frekansta yine β_DC = β_AC olarak kabul edilir.

Burada yalnızca AC girişindeki C_B kublaj kondansatörünün hesaplanması ile ilgili pratik bir hesaplama yapılacaktır.

C_B kublaj kondansatörünün şu üç önemli görevi vardır:

1- DC akımının, işaret kaynağı üzerinden de akmasını önler.
2- AC işaret kaynağının frekansına göre muntazam olarak şarj ve deşarj
olmak suretiyle, polarma gerilimini düzgün olarak büyültüp küçültür. Bu
nedenle büyük değerli seçilir.
3- Parazitik işaretleri kısmen bloke eder.

C_B kublaj kondansatörü yaklaşık olarak şöyle seçilir:

Gerilim kumandalı devre için: C_B > 1 / 2.π.f_min.Rg

Akım kumandalı devre için: C_B > 1 / 2.π.f_min.( R_B+R_G )

Burada:
f_min: AC işaret kaynağının minimum frekansıdır.
R_G : Transıstörün giriş direncidir (Bazen "p" ile gösterilir.)
R_B : ( AC kaynağının iç direnci ) + (devredeki seri direnç )
C_B : f_min"Hz", R_g ve R_B "Ohm" olarak yazılınca, C_B "Farad" olarak bulunur.

Giriş direncinin yaklaşık hesabı:
P akım kazancı ve kollektör akımının ortalama değeri biliniyorsa, transistörün giriş direnci aşağıdaki bağıntı ile bulunabilir:
R_g = β / 35.V_C "I_C" amper olarak yazılırsa "R_g" Ohm olarak çıkar.