2. Основні параметри і характеристики підсилювачів

Підсилювальні властивості підсилювача оцінюються такими харак­теристиками:

1) коефіцієнт підсилення - для лінійного підсилювача це:

- за напругою Кц = Uвих / Uвх ;

- за струмом Кі = Івих / Івх ;

- за потужністю Кр = Рвих./ Рвх

2) вхідний опір за постійним або змінним (залежно від виду підсилювача) струмом

Rвх = Uвх/ Івх

3) вихідний опір підсилювача Rвих (опір між вихідними клемами підси­лювача за вимкненого опору навантаження);

4) коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) η = Рвих / Рзаг , де Рзаг - загальна потужність, що відбирається від джерела живлення.

Найважливішими характеристиками підсилювачів є амплітудна (рис. 13.2.)та аплітудно-частотна.

А мплітудна характеритика являє собою залежність вихідної напруги від вхідної Uвuх= f (Uвx) .

На рисунку позначено: аб - робоча ділянка, на якій пропорційним змінам вхідного сигналу відповідають пропорційні зміни вихідного:

бв - режим насичення (тут з ростом вхідного сигналу

ріст вихідного припинається - підсилювач виходить з лінійного режиму).

Величина D = Uвх max / Uвх min називається динамічним діапазоном підсилювача (Uвх max - Uвх min ) - робочий діапазон вхідної напруги

Uвх min Uвх max

Рис. 13.2 - Амплітудна характеристика

Uвuх= f (Uвx) підсилювача

3. Принципи побудови підсилювачів

Як правило підсилювачі складаються із декількох каскадів, що виконують послідовне підсилення сигналу. При цьому загальне підсилення становить

К = К₁ · К₂ · К₃ · …. К _n.

Вхідні каскади та каскади попереднього підсилення виконуються , як правило, у вигляді підсилювачів напруги.

Вихідні каскади – кінцеві – є підсилювачами потужності або струму.

Підсилювачі відрізняються один від одного кількістю каскадів, режимом роботи.

Рис. 13.3 - Структурна схема підсилювача змінного струму (а) та часові діаграми його вхідного (б) і вихідного (в) сигналів.

Основним елементом підсилювача є ПЕ (біполярний або польовий транзистор), який разом з резистором R та джерелом живлення по­стійного струму Е утворюють головне вихідне коло підсилювача.

Принцип підсилення полягає у перетворенні енергії джерела постійної напруги Е в енергію змінного вихідного сигналу шляхом зміни про­відності ПЕ за законом, зумовленим формою вхідного сигналу.

Оскільки вихідне коло підсилювача живиться постійною напругою, у ньому може протікати струм лише однієї полярності. Для забезпечен­ня отримання підсиленого сигналу змінного струму необхідно задати його на фоні постійного сигналу U_п, як це показано на рис.13.3,в. При цьому для нормальної роботи підсилювача амплітудні значення вихід­них напруги та струму повинні бути меншими за постійні рівні напруги та струму U_m ≤ U_п ; I_m ≤ I_п .

Постійний рівень струму та напруги у вихідному колі задається по­дачею постійного рівня вхідної напруги U_вх.п > U_вх.т; (І_вх.п > І_вх.т).

Режим роботи підсилювача за постійним струмом називається ре­жимом спокою. Він характеризується струмом спокою та напругою спокою вихідного кола. Щоб задати режим спокою, використовують спеціальні схеми зміщення напруги.

Вихідна напруга U_вих. подається на навантаження, яким зазвичай є наступний каскад підсилення.

Лекція 14.

Тема: Каскади попереднього підсилення на біполярних транзисторах

План

1. Кола зміщення підсилюючих каскадів.

2. Каскади попереднього підсилення на БТ з СЕ.