Характеристики усилителя

Классификация по числу каскадов.

Классификация по амплитуде усиливаемого сигнала.

Классификация усилителей.

УСИЛИТЕЛИ.

Лекция №8

 

I. По типу усиливаемого сигнала усилители делятся:

1.Усилители переменного тока

2.Усилители постоянного тока (УПТ)

Тот сигнал, у которого отсутствует постоянная составляющая — переменный сигнал. Сигнал, у которого присутствует постоянная составляющая, - это сигнал с постоянной составляющей.

Усилитель, обладающий спектральной характеристикой 1, называют усилителем переменного тока, а усилитель, обладающий характеристикой 2, называют усилителем постоянного тока (универсальный усилитель, т. к. усиливает и переменную и постоянную составляющие). Усилитель переменного тока усиливает только переменную составляющую.

При f=0 X_c=.

Ёмкость не пропускает постоянную составляющую. Если на входе есть постоянная составляющая она на транзистор не проходит, т. к. Xc=при постоянном токе (С1).

 

Под усилительным каскадом понимают усилитель, выполненный на одном транзисторе или же двух, в случае применения составных транзисторов. Составные транзисторы применяют для увеличения коэффициента усиления. В данной схеме, хотя транзистор VT1 и способен усиливать постоянную составляющую, но разделительные конденсаторы С1 и С2 не позволяют передавать её для усиления. Это объясняется свойствами конденсатора.

R_б1,R_б2 обеспечивают разность потенциалов между базой и эмиттером.

R_э и C_э служат для температурной стабилизации каскада (в частности усилителя) и обеспечивают отрицательную обратную связь, т. е. часть выходной энергии подаётся на вход в противофазе с действующем входным напряжением .

Начальный ток базы обеспечивается разностью потенциалов между Э. и Б.

U_эб=f_э-f_б

Чтобы получить УПТ, надо убрать из схемы С₁, С₂ и С_э.

При увеличении температуры коллекторный ток увеличивается, вследствие этого падение напряжения на R_э увеличивается, что приводит к росту потенциала эмиттера f_э, в свою очередь это приводит к снижению разности потенциалов между Б. и Э. , а это приводит к снижению U_вх и снижению I_К, т. е. тем самым мы компенсируем температурное воздействие на транзистор.

 

 

Лекция №9

 

Усилитель постоянного тока обладает существенным недостатком: происходит повышение уровня выходного сигнала, т.е. увеличивается потенциал базы последующих каскадов. Повышение уровня выходного сигнала (в сторону положительных значений напряжения) приводит к искажению формы выходного сигнала, а следовательно, к потере информации. Для борьбы с данным явлением принимают специальные меры:

1) применяют мостовые схемы включения транзисторов – дифференциальные усилители;

2) применяют специальные схемы каскада сдвига уровня выходного сигнала в сторону отрицательных значений напряжений.

 

- Предварительный каскад усиления. Выполняется на транзисторах с минимальным коэффициентом собственных шумов и с максимальным коэффициентом усиления.

- Усилители мощности. К ним предъявляются требования по максимальному усилению мощности выходного сигнала, обеспечивающего нормальное функционирование нагрузки. В качестве нагрузки могут применяться различные исполнительные механизмы (шаговые двигатели, реле, лампы накаливания и др.)

- однокаскадные усилители

- многокаскадные усилители

 

 

Усилитель – это «чёрный ящик», на вход которого подаётся входное напряжение Е_вх от источника сигнала (генератора сигнала). На выходе подключено сопротивление нагрузки, на котором образуется выходное напряжение U_вых.

Е_вх образует ток, на входном сопротивлении усилителя. За счёт энергии источника питания на активных элементах усилителя происходит усиление энергии входного сигнала и на выходном сопротивлении усилителя создаётся выходное напряжение, которое образует ток, протекающий по R_H.

 

1) Коэффициент усиления:

· по напряжению

· по току

· по мощности