- •Усилители электрических сигналов
- •Структура и эквивалентная схема уэ
- •Основные характеристики и параметры усилителей
- •Многоканальные усилители
- •Классификация усилителей:
- •Характеристики усилителей
- •Ачх усилителей и их фчх
- •Амплитудная характеристика
- •Искажения сигнала в усилителе
- •Нелинейные искажения
- •6.1.4. Термостабилизация рабочей точки
- •6.1.5. Термокомпенсация точки покоя
- •6.2.Анализ работы усилительного каскада с оэ на переменном токе
- •6.2.1. Принципиальная схема и принцип работы
- •6.2.2. Анализ работы каскада в области средних частот
- •6.2.3.Работа каскада в области нижних частот
- •6.2.4.Работа каскада в области верхних частот
- •6.2.5.Ачх и фчх каскада с оэ
- •Анализ работы усилительного каскада с об
- •Коэффициент усиления по напряжению
- •Входное сопротивление транзистора:
- •Коэффициент усиления по току
- •Частотные свойства каскада
- •6.4.Каскад с ок. Эмиттерный повторитель
- •Входное сопротивление транзистора
- •Выходное сопротивление транзистора
- •Коэффициент усиления по току
Усилители электрических сигналов
Усилители – электронные устройства предназначены для повышения (усиления) мощности входного сигнала за счет энергии источника.
В зависимости от вида выходного сигнала УЭ делятся на:
Линейные Uвых = kUвх
Нелинейные Uвых = f(Uвх)
Структура и эквивалентная схема уэ
С точки зрения электрических свойств любой усилитель можно рассматривать как четырехполюсник, имеющий 2 входа, на которые поступает входной сигнал, и 2 выхода, с которых снимается выходной сигнал. Усилитель можно рассматривать как активный четырехполюсник, к входным зажимам которого подключается источник сигнала (генератор напряжения или тока), а к выходным – нагрузка. Часто (но не всегда) источник сигнала и нагрузка имеют общую точку (“землю”).
Источником сигнала и нагрузкой может служить и один усилитель для другого усилителя.
Z’н – комплексное сопротивление нагрузки.
Для лин. УЭ любой усилитель со стороны входа может быть представлен как Rвх. Любой усилитель со стороны выхода может быть представлен либо в виде управляемого источника напряжения (kUвх), либо управляемого источника тока kiiвх, а также эквивалентного выходного сопротивления.
Как правило, в усилителях вход и выход связаны общей шиной (заземление корпуса).
Основные характеристики и параметры усилителей
1. Основной параметр – коэффициент усиления:
Ku = - по напряжению
~ - на переменном токе
ki = - по току
kp = ki
k может измеряться в относительных единицах или в децибелах (K(Дб)=20lg(k)).
2. Rвх = - входное сопротивление УЭ по переменному току
Rвых = - эквивалентное выходное сопротивление
хх – без нагрузки
Многоканальные усилители
Многокаскадные усилители используют для усиления слабых сигналов.
Сложный усилитель состоит из отдельных ступеней - каскадов, включенных последовательно. Каждый каскад отвечает специфичным требованиям. Особо выделяют входной, выходной, иногда предоконечный каскады.
У1 – первый каскад (входной усилитель, предварительный). Как правило, обеспечивает согласование с источником сигнала;
Уn – выходной усилитель (каскад), оконечный усилитель;
У2 – Уn-1 – промежуточные усилители. Выходной каскад, как правило, обеспечивает согласование с нагрузкой, а основное усиление осуществляется в промежуточных каскадах.
К =
Kдб =
Многокаскадные усилители различаются способами связи между каскадами, а также с источником сигнала и нагрузкой:
Усилители с емкостной связью (или RC-связью) - для передачи переменного напряжения.
Усилители с трансформаторной связью - также для усиления переменного напряжения.
Усилители с непосредственной (гальванической) связью - для усиления очень медленных изменений напряжения или тока. Это - усилители постоянного тока.
Широко применяются усилители с обратной связью, в которых часть энергии с выхода усилителя подается на вход.
Задача
2-х каскадный усилитель, К = 100 дб, Ku1 = 100, Ku2 =?
Ku1 = 40 дб Ku2 = 1000 = 60 дб.
Классификация усилителей:
Линейные
Нелинейные
По АЭ (активный элемент):
Ламповые
Транзисторные
Интегральные
Магнитные
Тиристорные и др.
По Rвх и Rвых:
Rвх
Если Rвх Rг – усилители напряжения (с входом по напряжению)
Если Rвх Rг – усилители тока
Rвх Rг – усилители мощности (согласованные)
Rвых
Rвых Rн – усилители тока (с выходом по току)
Rвых Rн - усилители напряжения
Rвых Rн – усилители мощности (согласованные)