КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Классификация усилителей
Усилительные устройства
Усилитель – устройство – предназначенное для усиления входного электрического сигнала по напряжению, току или мощности за счет преобразования энергии источника питания в энергию выходного сигнала.
Суть процесса усиления электрических сигналов состоит в преобразовании энергии источника питания усилителя в энергию выходного сигнала по закону, определяемого входным управляющим воздействием. Другими словами, любой усилитель моделирует энергию источника питания входным управляющим сигналом. Этот процесс осуществляется при помощи управляемого нелинейного элемента. Наибольшее распространение получили усилители, построенные на полупроводниковых элементах (биполярные, полевые транзисторы). Простейшая ячейка, позволяющая производить усиление сигнала, называется усилительным каскадом.
Согласно ГОСТ 25847-889
Классификация усилителей
· по виду усиливаемого сигнала:
- усилители гармонического сигнала;
- усилители импульсного сигнала;
· по виду усиливаемой величины:
- U – усилители напряжения;
- I – усилители тока;
- P – усилители мощности;
· по диапазону усиливаемых частот:
- усилители постоянного тока (УПТ) - (0 < f < fв)
- усилители переменного тока – (f н< f < fв).
Сигналы постоянного тока этим видом усилителей не усиливаются.
Усилители переменного тока подразделяются на:
- усилители низкой частоты (УНЧ) - (от десятков Гц - до сотен кГц);
- усилители высокой частоты (УВЧ) – (от сотен кГц - до сотен МГц)
- широкополосные усилители – (от десятков Гц - до сотен МГц)
-избирательные (резонансные) усилители – обеспечивают усиление в узком диапазоне частот.
· по виду соединительных цепей выходных каскадов усилители подразделяются на:
- усилители с гальванической (непосредственной) связью – передают как переменную, так и постоянную составляющую сигнала;
- усилители с RC- связями – передают только переменную составляющую сигнала;
- усилители с индуктивной (трансформаторной) связью – передают только постоянную составляющую сигнала.
· по виду нагрузки, на которую работает усилитель:
- активная;
-емкостная;
-активно-индуктивная.
Основные характеристики и параметры усилителей:
Амплитудная характеристика усилителяэто зависимость выходного сигнала усилителя от входного при постоянной частоте входного сигнала.
По амплитудной характеристике можно определить следующие основные параметры усилителя:
Коэффициент усиления (отношение установившихся значений выходного и входного сигнала усиления). С зависимости от типа усиливаемой величины различают коэффициенты усиления по:
- напряжению: КU = ΔUвых/ΔUвх
- току: КI = ΔIвых/ΔIвх
- мощности: КР = ΔРвых/ΔРвх
Чувствительность усилителя— минимальное значение входного сигнала, при котором полезный сигнал на выходе уже различим на уровне помех.
Динамический диапазон - отношение амплитуды максимально допустимого выходного напряжения к минимально допустимому, при которых не возникают искажения 
.
Амплитудно-частотная характеристика(АЧХ) отражает зависимость модуля коэффициента усиления 
, определяемого для синусоидального входного сигнала от частоты при постоянной амплитуде входного сигнала.
Полоса пропускания – диапазон рабочих частот в пределах которого коэффициент усиления не снижается ниже, чем на 1/√2 = 0,70707 от своего максимального значения Кмах.
Наличие в схеме усилителя «реактивных» элементов (конденсаторов и индуктивностей) и зависимость параметров усилителя от частоты приводит к тому, что при изменении частоты входного сигнала напряжение на выходе усилителя изменяется не только по амплитуде, но и по фазе.
Фазо-частотная характеристика (ФЧХ) это зависимость угла фазового сдвига выходного сигнала относительно входного от частоты усиливаемого сигнала.
Входное и выходное сопротивление – в общем случае носит комплексный характер и зависит от частоты усиливаемого сигнала или является функцией от частоты.
Выходная мощность – часть мощности, которая может быть выделена в нагрузочном устройстве.
Искажение сигналов усилителей:
- статические (нелинейные);
- астатические (амплитудные и фазовые).
Для оценки нелинейных искажений служит коэффициент нелинейных искажений.
Частотные искажения оцениваются по виду искажения АЧХ и оцениваются коэффициентом частотных искажений, который равен отношению коэффициента усиления на максимальной частоте и коэффициенту усиления на данной частоте.
Фазовые искажения возникают из-за неравномерности ФЧХ.
В функциональных каскадах полупроводниковых усилителей для получения высоких коэффициентов усиления используется включение нескольких усилителей. При этом общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов усиления на напряжения входящих в него каскадов. 
Предварительный усилитель обеспечивает связь с источником сигнала, поэтому требованием к нему является значение входного сопротивления, которое должно быть значительно больше сопротивления источника сигнала Rвх >> Rc.
Основным требованием к промежуточному усилителю является обеспечение наибольшего усиления сигнала при минимальных искажениях.
Промежуточный усилитель исполняет роль буферного каскада между предварительным и выходным усилителями.
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |