ВВЕДЕНИЕ

Усилитель мощности предназначен для создания требуемой мощности сигнала в нагрузке. Усилитель колебаний низкой частоты – составная часть каждого современного радиоприемника, телевизора или магнитофона. Усилитель является основой радиовещания по проводам, аппаратуры телеуправления, многих измерительных приборов, электронной автоматики и вычислительной техники, кибернетических устройств.

По диапазону усиливаемых частот усилители делятся на:

• Усилитель постоянного тока (УПТ) — усилитель медленно меняющихся входных напряжений или токов, нижняя граничная частота которых равна нулю. Применяется в автоматике,  измерительной и аналоговой вычислительной технике.

• Усилитель низкой частоты (УНЧ, усилитель звуковой частоты, УЗЧ) — усилитель, предназначенный для работы в области звукового диапазона частот (иногда также и нижней части ультразвукового, до 200 кГц). Используется преимущественно в технике звукозаписи, звуковоспроизведения, а также в автоматике, измерительной и аналоговой вычислительной технике.

• Усилитель высокой частоты (УВЧ, усилитель радиочастоты, УРЧ) — усилитель сигналов на частотах радиодиапазона. Применяется преимущественно в радиоприёмных и радиопередающих устройствах в радиосвязи, радио- и телевизионного вещания,  радиолокации,  радионавигации и радиоастрономии, а также в измерительной технике и автоматике

• Импульсный усилитель — усилитель, предназначенный для усиления импульсов тока или напряжения с минимальными искажениями их формы. Входной сигнал изменяется настолько быстро, что переходные процессы в усилителе являются определяющими при нахождении формы сигнала на выходе. Основной характеристикой является импульсная передаточная характеристика усилителя. Импульсные усилители имеют очень большую полосу пропускания: верхняя граничная частота до нескольких сотен килогерц — нескольких мегагерц, нижняя граничная частота обычно от нуля герц, но иногда от нескольких десятков герц, в этом случае постоянная составляющая на выходе усилителя восстанавливается искусственно. Для точной передачи формы импульсов усилители должны иметь очень малые фазовые и динамические искажения. Поскольку, как правило, входное напряжение в таких усилителях снимается с широтно-импульсных модуляторов (ШИМ), выходная мощность которых составляет десятки милливатт, то они должны иметь очень большой коэффициент усиления по мощности. Применяются в импульсных устройствах радиолокации, радионавигации, автоматики и измерительной техники.

По полосе частот усилители делятся на:

• Широкополосный (апериодический) усилитель — усилитель, который усиливает сигнал, не искажая его, в широком диапазоне частот.

• Полосовой усилитель — усилитель, работающий при фиксированной средней частоте спектра сигнала и приблизительно одинаково усиливающий сигнал в заданной полосе частот

• Селективный усилитель — усилитель, у которого коэффициент усиления максимален в узком диапазоне частот и минимален за его пределами

Межкаскадная связь подразделяется на следующие виды:

• Емкостная межкаскадная связь.

• Трансформаторная связь.

• Резистивная.

• Непосредственная.

1 Определение h-параметров транзистора

В общем случае транзистор представляет собой активный нелинейный четырехполюсник. Он характеризуется семействами статических характеристик, связывающих постоянные напряжения (U_ВХ, U_ВЫХ) и токи (I_ВХ, I_ВЫХ). Из характеристик следует, что величины U_ВХ, U_ВЫХ и I_ВХ, I_ВЫХ являются взаимозависимыми. Достаточно задать две из них, для того чтобы однозначно определить по характеристикам две другие величины.

Рисунок 1.1 – Представление транзистора как четырехполюсника

Для определения параметров транзистора используют три системы формальных параметров транзистора как четырехполюсника: системы z-параметров, y-параметров и h-параметров.

В системе h-параметров токи и напряжения четырехполюсника связаны следующими линейными уравнениями (1.1).

, (1.1)

где

h₁₁ - входное сопротивление транзистора при короткозамкнутой выходной цепи;

h₁₂ - коэффициент обратной связи по напряжению при холостом ходе во входной цепи;

h₂₁ - коэффициент передачи тока при коротком замыкании выходной цепи;

h₂₂ - выходная проводимость при холостом ходе во входной цепи.

В таблице 1.1 приведены сведения об h-параметрах, взятые из технической документации для транзистора ВС108

Таблица 1.1 - h-параметры транзистора ВС108

h-параметр	Значение
h11	2.7 кОм
h12
h21	220
h22	18 мкСм