مضخم إلكتروني: الفرق بين النسختين

'''المضخم الإلكتروني''' هو دائرة الكترونية تقوم بتكبير [[مطال]] الإشارات أو [[توتر (توضيح)|توتر]] إشارة المدخل ،المدخل، فنحصل عند مخرج المضخم [[إشارة (توضيح)|إشارة]] شبيهة بالاشارة الداخلةبالإشارة ،الداخلة، ولكن بأضعاف قيمتها.<ref name="Patronis">{{مرجعاستشهاد كتاببكتاب|الأخير=Patronis|الأول=Gene|chapter=Amplifiers|محرر=Glen Ballou|عنوان=Handbook for Sound Engineers: The New Audio Cyclopedia|سنة=1987|ناشر=Howard W. Sams & Co.|isbn=0-672-21983-2|صفحة=493}}</ref>

يتكون المضخم الإلكتروني من عدة أجزاء من ضمنها [[ترانزستور|ترانسيستور]] واحد على الأقل أو [[صمام مفرغ|صمام إلكتروني]] يقوم بمعالجة [[إشارة تشابهية|إشارة تناظرية]] بحيث تتضخم في صفاتها وتخرج مكبرة . ومن صفات المخرج أنه يُعطي قدرة أعلى من القدرة الداخلة . ويكتسب فرق القدرتين من مصدر كهربي ،كهربي، مثل [[بطارية]] أو مصدر كهرباء كالمستخدم في البيوت . وتوجد مضخمات [[تيار مستمر|للتيار المستمر]] وبالتالي للجهد الثابت كما توجد مضخمات [[تيار متردد|التيار المتردد]] وبالتالي الجهد المتردد .

من أهم خواص المضخم الإلكتروني ما يسمى "بخطيته" Linearity ، بمعنى أن يكون مقدار الإشارة الخارجة متناسبا مع مقدار الإشارة الداخلة تناسبا طرديا . أي تغير جهد المدخل إلى الضعف فيزيد جهد المخرج إلى الضعف . وحيود المضخم عن الخطية هو شيء لا رغبة لنا فيه لأنه يشوه الإشارات . من الممكن أن تراكب ترددات مختلفة فيه لا توجد في الإشارة الداخلة ،الداخلة، وهذا غير مستحب ،مستحب، حيث يعمل ذلك على شوشرة الأصوات الصادرة من مكبر صوت الراديو مثلا .

ومن الممكن اختيار التضخيم بحيث لا يكون خطيا ،خطيا، فمثلا يمكن أنه نجعل التضخيم تضخيما "لوغاريتميا" ، ومذا ما تستخدمه [[سماعة (توضيح)|السماعات]] ، وهذه خاصية أخرى له يمكن التحكم فيها .<ref name="Harper">{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://www.etymonline.com/index.php?term=amplify&allowed_in_frame=0|عنوان=Amplify|الأخير=Harper|الأول=Douglas|تاريخ=2001|ناشر=Etymonline.com|تنسيق=|doi=|عمل=Online Etymology Dictionary|تاريخ الوصول=July 10, 2015| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20170905013136/http://www.etymonline.com/index.php?term=amplify&allowed_in_frame=0 | تاريخ أرشيف = 05 سبتمبر 2017 }}</ref>

يتميز تضخيم الترانزيستور بتضخيم كبير عندما يكون في [[دائرة الباعث]] - ويكفي أن يكون [[ترانزستور|تيار الجامع]] IC نحو 1 [[أمبير|ميللي أمبير]] (عن طريق ضبط المقاومتين 7و4 كيلو أوم والمقاومة المتصلة بالأرض 1 كيلو أوم ). وعن طريق ربطة تيار يمكن التوصل إلى تثبيت [[نقطة التشغيل]] وجعلها لا تعتمد على درجة الحرارة (إختياراختيار مقاومتي الدخول 47 كيلو أوم و 10 كيلو أوم المتصلة بالأرضي). فيكون انخفاض الجهد عبر المقاومة 1 كيلو أوم بين الباعث و[[تأريض|الأرضي]] ( وهي الرموز السفلى المرتبطة بالأرض ،بالأرض، أي يبلغ جهدها 0 فولط ) بالغا نحو 1 فولط - ذلك لأن

وكما هو في الرسم يتعين جهد [[ترانزستور|القاعدة]] بواسطة اختيار قيم مقاومتي موزع المقاومات (عند المدخل المقاومة الموصولة بالمصدر 47 كيلو أوم ،أوم، والمقاومة الموصولة [[تأريض|بالأرضي]] 10 كيلو أوم). فيكون "جهد القاعدة"

بالنسبة [[ترانزستور|لمقاحل]] السيليكون تبلغ ''U''_BE&nbsp;=&nbsp;0,6&nbsp;V, ولهذا يقع على "مقاومة القاعدة" جهد قدره 5و1 فولط ،فولط، ويمر فيها تيار قدره 5و1 مللي أمبير - يسمى هذا التيار [[ترانزستور|تيار الجامع]]. الجهد المتردد الداخل المراد تضخيمه يدخل القاعدة عن طريق [[مكثف (توضيح)|مكثف]] له [[ممانعة (توضيح)|ممانعة]] صغيرة ،صغيرة، ويخرج مكبرا [[مطال|المطال]] عند [[ترانزستور|الجامع]] - أيضا عن طريق مكثف ذو ممانعة صغيرة (10 [[سوابق النظام الدولي للوحدات|ميكرو]] [[فاراد]]) .

* في الشكل 1 التضخيم على تردد الجهد الداخل ،الداخل، ويجب أختيار عناصر المضخم بحيث يكون جهد الجامع متوسطا (هنا نحو 5 فولط ) بحيث يتساوى مطالي الموجة الخارجة (فوق وتحت) (ملحوظة : عدم تناظر مطال الجهد المتردد الخارج تؤدي إلى اختلال في الآداء.) ، ويتحدد نطاق التردد المرغوب عن طريق مكثفي الدخول والخروج .

* في الشكل 2 استبدلت المقاومة الموصولة بالجامع بملف L ومكثف 100 [[سوابق النظام الدولي للوحدات|بيكرو]] فاراد (دائرة رنين) . في نفس الوقت اختير مكثف الدخول بسعة 100 بيكروفاراد . ويؤخذ الجهد المضخم من مكثف خروج سعته 20 بيكروفاراد . يؤدي ذلك إلى تكبير في حيز ضيق حول [[تردد الرنين]] ω₀ . نجد هنا أن الدائرة الرنينية الموصولة على التوازي ذات مقاومة عالية ،عالية، وينتج منها تضخيم كاف .

عندما يكون التردد الداخل منخفضا يعمل الملف على [[تأريض]] التيار ،التيار، وإذا كان تردد

كلا المضخمان له "مقاومة باعث" مقدارها 1 كيلو أوم ،أوم، وهي تعمل على تثبيت نقطة التشغيل ولا تدعها تتغير فيستقر عمل الترانزيستور. وبافتراض في حالة تيار مستمر انخفاض

U_BE بسبب درجة الحرارة بمقدار 40 مللي فولط ،فولط، فيرتفع بناء على ذلك الجهد عند "مقاومة الباعث " بمقدار 5و1 فولط مما يقلل من التكبير المرغوب "لتيار الجامع " . فمن دون هذا الربط الارتجاعي ([ارتجاع سلبي]]) هذا لانزاحت نقطة التشغيل إلى نطاق التشبع مما يحدث شوشرة كبيرة.

هذا الربط المعكوس ([[ارتجاع سلبي]]) للتيار المستمر يخفض أيضا تضخيم جهد متردد: للدائرة شكل 1 يكون التضخيم 7و4 فقط ،فقط، وهو النسبة بين "مقاومة الجامع" إلى "مقاومة الباعث" . ويمكن تلافي ذلك عن طريق وصلة على التوالي مكونة من 100 أوم و 10 ميكرو فاراد و توصل معها على التوازي . يحدد المكثف الحد الأدنى للتردد . وعندما تكون [[ممانعة (توضيح)|مقاومة]] المكثف صغيرة ( بالنسبة للشكل 1 عند ترددات في حيز الكيلوهيرتز مثلا) فيمكن حساب معامل التضخيم من نسبة "مقاومة الجامع " إلى "مقاومة الباعث" الفعالة للجهد المتردد ( توصيل 1 كيلو أوم مع 100 أوم على التوازي ،التوازي، أنظر الشكل 2) فيرتفع إلى

وعندما نستغني عن المقاومة 100 [[أوم]] ونربط المكثف 10 ميكروفاراد من الباعث بالأرض مباشرة فلا يزيد التضخيم بلا حدود ،حدود، وإنما يرتفع غلى نحو 200 ، وهذا بسبب تأثيرات داخلية في الترانزيستور . ولكن يزدادعندئذ التشويش حيث أن المقحل لا يعمل في تلك الحالة بصفته" الخطية " Linearity.

Class-B amplifiers يضخم نصف دورة الموجة الداخلة فقط ،فقط، وتسبب بذلك في شوشرة ،شوشرة، ولكن كفاءتها عالية . ويستخدم تصنيف ب في الأجهزة التي تعمل ب[[بطارية]] مثل [[راديو ترانزيستور]] . ويتميز هذا النوع من مضخمات الإشارات بأن لها أعلى كفاءة تكفلها الحسابات النظرية حيث تبلغ كفاءتها π/4 (أي 78.5%) . ذلك لأن الترانزيستور لا يعمل خلال كل نصف دورة موجية . ولكن من النادر أن يعمل عنصر ترانزستور واحد في جهاز ،جهاز، على الرغم من استخدامه احيانا لتشغيل [[مكبر صوت]] كما كان يستخدم في أوائل أيام الحاسوب الشخصي أي بي إم لانتاج أصوات التبيه ،التبيه، كما يمكن أن يستخدم في مضخمات

يختص كل عنصر منهما بتكبير نصف دورة ،دورة، ثم يتجمع النصفان المكبران عند المخرج وتكتمل الدورة . هذا هو عمل دائرة تسمى [[مرحلة تبادل]] push–pull stage ، التي لها استخدامات كثيرة . نرى في الشكل المجاور نموذج لمضخم تناولي يعمل بمقحلين ويتميز بكفاءة عالية .