15 Электронные усилители (эу)

К ЭУ отн. усилители на электронных лампах и на полупроводниковых приборах – транзисторах (биполярных и полевых) и микросхемах. Ламповые усилители прим-ся редко – только в устройствах автоматики, разраб-х неск. десятилетий тому назад.

Транзисторные усилители по способу подключ. осн. элемента – транзистора, могут выполняться по одной из трех схем – схемы с общей базой, схемы с общим коллектором или схемы с общим эмиттером. На рис. 4.4 эти схемы изображены применительно к р-n-р - транзистору. Все они обеспечивают усиление вх. сигнала

Схема с общей базой (Рис.4.4, а) не усил. сигнал по току (К_I  1), а по напряжению усиление достиг. десятков и сотен раз. Вх. сопротивление при этом мало, вых. – велико. Эти св-ва и предопределяют область применения усилителя с общ. базой – когда источник вх. сигнала облад. малым внутр. сопротивлением, а последующее устройство – высок. вх. сопротивлением.

Схема с общим коллектором (Рис. 4.4, б) наоборот, не облад. способностью усиливать вх. сигнал по напряжению (К_U  1), но обесп. усиление по току (К_I =10…100). При этом вх. сопр. усилителя с общ. коллектором велико – десятки и сотни кОм, что в ряде случаев необходимо, напр., в измерительных устройствах, чтобы снизить влияние вх. преобразователя на процесс изм. Наряду с этим нагрузка усилителя (R_Н) может иметь низк. сопрот-е - десятки и единицы Ом, т. к. сам усилитель, как источник выходного сигнала, имеет малое сопротивление.

Схема с общим эмиттером (Рис. 4.4, в) обеспеч. усиление сигнала как по току, так и по напряжению. Вх. сопротивление относит. велико – ед. и десятки кОм и зав. от велич. сопротивления нагрузки, т. к. R_Н включено параллельно выходу транзистора. Схема с общим эмиттером обеспечивает наибольшее усиление по мощности. Чаще используют каскадное включение усилителей, когда к выходу первого усилителя подключается вход второго и т. д.

Операционные усилители (ОУ) – это усилители, выполн. по интегральной технологии и облад. больш. коэф. усиления по напряжению (К_u=10⁴…10⁵ раз и более), высок. вх. сопротивлением (10⁵…10⁷ Ом и более) и широкими спектром усиливаемых частот (от 0 Гц до единиц МГц). ОУ почти всегда исп. в схемах с глубокой отриц. обратной связью, к-я, благодаря высок. коэф. усиления ОУ, полностью определяет коэф. передачи получе. схемы.

В наст. время ОУ получили шир. прим-е как в виде отдельных чипов, так и в виде функциональных блоков в составе более сложн. интегральных схем.

Рис. 5. Схема включения операционного усилителя

Выполненный, как отдельное законченное устр-во, он имеет2 входа. 1-й вход (U_вх1) – инвертирующий, обозначается на схемах кружком. 2-й вход (U_вх2) –не инвертирующий (прямой). 1-й и 2-й входы образ. м/ду собой дифференциальные входы. При одновременном их использовании питание подается на оба питающих входа +U и –U. Сопр. нагрузки подключ. к вых.контакту. На базе операционных усилителей обычно создаются схемы с различными свойствами, например: инвертирующие усилители, суммирующие, интегрирующие усилители и др.