Для выбора рабочей точки в усилителе используют резистор rк(рис.5).

Постоянная составляющая анодного тока создаст на нем постоянное падение напряжения. Так как падение напряжения на R_Снезначительно, то потенциал сетки будет ниже потенциала катода наI_a R_к.

Таким образом, с помощьюR_Косуществляют нужное смещение напряжения на сетке, поэтому его называют резистором смещения (катодный резистор).

Однако при таком включении сеточное смещение будет определяться и переменной составляющей анодного тока. Чтобы избежать этого, параллельно R_Кподключают конденсаторС_К. Его сопротивление постоянному току бесконечно велико и в то же время можно так подобрать его значение, чтобы переменная составляющая анодного тока проходила через него практически беспрепятственно.

Конденсатор С_Рслужит для того, чтобы на сетку лампы не поступала постоянная составляющая сигнала, так как это может повлиять на положение рабочей точки. РезисторR_С– резистор утечки служит для предотвращения накапливания случайного заряда на сетке лампы.

1.5. Усилительный каскад на транзисторе.

Выходное усиленное напряжение, как это видно из рис.6, равно

U_вых=-I_кR_к, где

- э. д. с. источника питания; I_к– сила тока в цепи коллектора;R_к– сопротивление резистора в цепи коллектора.

Рис.6 . Усилительный каскад на транзисторе.

Переменный входной сигнал подключен к эмиттерному переходу и влияет на силу тока коллектора, следовательно, и на падение напряжения на резисторе цепи коллектора (I_кR_к). Таким образом, выходное напряжение изменяется в соответствии с изменением входного напряжения. Разделительный конденсаторС₁не позволяет постоянной составляющей силы тока базы протекать через источник входного напряжения, конденсаторС₂отфильтровывает на выход только переменную составляющую.

Не вдаваясь в детали, отметим, что и в этом случае необходимо получить прямо пропорциональную зависимость между выходным и входным напряжениями. Поэтому, так же как и у лампового усилителя, выбирают исходную рабочую точку на характеристиках транзистора.

1.6. Обратная связь в усилителях. Виды обратной связи.

Для медико-биологических целей применяют усилители с глубокой отрицательной обратной связью. В кибернетике это понятие является одним из главных. Обратная связь – это обратное воздействие результатов процесса на его протекание или, по терминологии кибернетики, обратное воздействие управляемого процесса на управляющий орган.

В случае положительной обратной связи результаты процесса стремятся усилить его. Отрицательная обратная связь препятствует развитию, изменению процесса и стабилизирует его. Это важно и для электронных устройств.

Применительно к усилителю обратная связь означает воздействие сигнала с его выхода на вход. Возможная структурная схема усилителя с обратной связью изображена на рис.7. Здесь цепь обратной связи подключена к выходу усилителя параллельно его нагрузке, следовательно, напряжение U_о.собратной связи прямо пропорционально напряжениюU_выхна выходе. Напряжение обратной связи во входной цепи включено последовательно с напряжениемU_гисточника сигнала (генератора).

Рис.7. Обратная связь в электронных усилителях.

Рассчитаем коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью.

Назовем отношение

=U_о.с/U_вых

коэффициентом передачи цепи обратной связи, или U_о.с=U_вых.

Коэффициент усиления схемы с обратной связью k_свравен отношению выходного напряженияU_выхк напряжениюU_гисточника сигнала:

k_св=U_вых/U_г.

Напряжение на выходе усилителя (рис.7) равно

U_вх=U_г+U_о.с.

1.7. Повторители. Назначение и типы повторителей.

Усилители со стопроцентной отрицательной обратной связью получили название повторителей. Их используют как промежуточные усилители (предусилители) и располагают между биологической системой и основным усилителем для согласования сопротивлений. Большое входное сопротивление повторителей согласуется с большим сопротивлением измеряемого объекта. Малое выходное сопротивление повторителя согласуется с малым входным сопротивлением последующего основного усилителя.

Существует три типа повторителей: истоковый – на полевом транзисторе (рис.8а); эмиттерный – на биполярном транзисторе (рис.8б); катодный – на электронной лампе (рис.8в).

Рис.8. Повторители.