Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Электронные усилители

Читайте также:
  1. IETM — Interactive Electronic Technical Manual Интерактивные электронные технические руководства
  2. Волоконно-оптические усилители
  3. Волоконно-оптические усилители
  4. Двухкаскадные усилители
  5. Задание 2 – Электронные усилители
  6. Задание 3 – Электронные генераторы
  7. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
  8. Интенсификаторы (усилители) вкуса и аромата
  9. Интернет и электронные ресурсы
  10. Картотеки и электронные регистры населения.

Схема и принцип действия электронных

Усилителей

Усилителем называется устройство, предназначенное для повышения мощности входного сигнала. В линейном усилителе сходном сигнал усиливается без искажения его формы.

►Повышение мощности сигнала на выходе усилители достигается преобразованием энергии источника питания постоянного тока в энергию переменного сигнала.

Такое преобразование энергии осуществляется с помощью активных компонентов — транзисторов или электронных ламп. Соответственно усилители подразделяют на полупроводниковые и ламповые. В настоящее время применяют в основном полупроводниковые усилители в интегральном исполнении.

В общем случае электронные усилители являются многокаскадными устройствами. Отдельные каскады связаны между собой цепями, по которым передается переменный (усиливаемый) сигнал и не пропускается постоянный сигнал. Каскады выполняют по схеме с общим эмиттером (см. рис. 74, а) и с общим истоком, с общим коллектором (см. рис. 74, б) и с общим стоком, с общей базой (см. рис. 73, а) и с общим затвором.

Каскады с общим эмиттером я общим истоком называются усилительными каскадами, с обшим коллектором я общим стоком — повторителями напряжения, с общей базой и общим затвором — повторителями тока.

ЗАПОМНИТЕ

Схема любого каскада состоит из источника питания, транзистора и цепей смещения, обеспечивающих режим транзистора по постоянному току (режим покоя).

Принципиальная электрическая схема усилительного каскада на биполярном транзисторе приведена на рис. 91. В этой схеме транзистор включен в цепь источника питания последовательно с резисторами RK и RЭ. Режим покоя усилителя задается входным делителем R1-R2 совместно с резисторами RK и RЭ Кроме того, резисторы R1, R2, RЭ стабилизируют коллекторный ток покоя при изменении окружающих условий.

Стабилизация будет тем лучше, чем меньше сопротивления R1 и R2 и чем больше RЭ.

Резистор RЭ создает сильную отрицательную обратную связь, препятствующую изменению коллекторного тока покоя. Однако стабилизирующее действие RЭ на ток IК проявляется и при усилении переменного сигнала, что приводит к снижению коэффициента усиления. В усилителях переменного тока это нежелательное явление исключают, шунтируя резистор RЭ конденсатором большой емкости СЭ так, чтобы его реактивное сопротивление на частоте переменного сигнала было ничтожным по сравнению с RЭ. Конденсаторы С1 и С2 являются разделительными. Они разделяют по постоянному току соответственно цепь источника сигнала 1) и выход усилителя (С2).



Принцип усиления переменного сигнала и определение рабочей точки в усилительном каскаде иллюстрируется рис. 92. На рисунке приведено семейство выходных характеристик транзистора IК =f(UКЭ,IБ). В отсутствие входного сигнала устанавливается режим покоя. В первом приближении можно считать, что постоянный ток коллектора примерно равен току эмиттера. Это позволяет определить напряжение между коллектором и эмиттером UКЭ в режиме покоя, как UКЭК — IК(RК + RЭ). Функция UКЭ =f(IК) описывает нагрузочную прямую каскада для постоянного тока. Она проходит через точку С, в которой UКЭ=0 и IК=EК/(RК + RЭ), а также точку В, в которой IК=0 и UКЭ=EK. Точки пересечения нагрузочной прямой с характеристиками семейства IK(UКЭ,IБ) соответствуют режиму покоя транзистора. Если с помощью R1, R2, RЭ задан ток базы /ба, то, построив выходную характеристику Iк(Uкэ)/Iба, получим точку пересечения А, которая и является рабочей точкой в режиме покоя. Проекция точки А на ось ординат дает значение тока IКА, а на ось абсцисс (точка F) — значение напряжения UКА в режиме покоя.



При действии переменного входного сигнала ток базы изменяется в некоторых пределах при возрастании от IБА до IБmax и при убывании от IБА до IБА min (соответственно IБ5 и IБ1 на рис. 92).

Мгновенное значение переменной составляющей тока коллектора связано с переменными значениями тока базы соотношением iкiб. Эти изменения сказываются как в цепи RК, так и Rн. Это означает, что эквивалентной нагрузкой каскада является параллельное соединение резисторов RК, и Rн [RКн= RКRн/(RК+Rн)].

Линия нагрузки по переменному току проходит через точку А под большим углом ψ. Эта линия пересекает вольт-амперную характеристику в точке D, а для минимального тока — в точке Е. На рис. 92 приведено построение iK(t). Переменная составляющая коллекторного напряжения uK(t)=iK(t)RK является выходным сигналом усилителя. Сопоставляя кривые тока iк(t) и напряжения uК(t), можно отметить, что iK и uK имеют противоположные фазы(знаки). В то же время нетрудно установить, что сигнал iК(t) совпадает по фазе с входным сигналом uвх(t)

 

► Таким образом, усилительный каскад с общим эмиттером инвертирует фазу входного сигнала.

Для характеристики усилителя в динамическом режиме работы вводят следующие основные параметры: коэффициент усиления напряжения КU = Uвых/Uвх, коэффициент усиления тока

KI = iвых/iвх и коэффициент усиления мощности КPвыхвх= KUKI.

В некоторых случаях усиление удобно выражать в логарифмических единицах — децибелах: КU,I (дБ)=201gКU,I; КР(дБ) =101gKP.

► По отношению к источнику входных сигналов усилительный каскад характеризуется входным сопротивлением Rвх, а по отношению к нагрузке — выходным сопротивлением Rвых.

В рассматриваемой схеме входное сопротивление переменному сигналу определяется сопротивлением резисторов R1, R2, соединенных параллельно с входным сопротивлением транзистора, а выходное Rвых — сопротивлением резистора RK.


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 34; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Инверторы, ведомые сетью | Обратные связи в усилителях
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты