Содержание

Содержание 34

2 Транзисторные усилители 35

2.1 Общие сведения 35

2.1.1 Классификация транзисторных усилителей. 35

2.1.2 Усилительного каскада с общим эмиттером и фиксированным током базы 36

2.1.2 Усилительный каскад постоянного тока 38

с фиксированным током эмиттера 38

2.2 Усилительный каскад переменного тока 41

с фиксированным током эмиттера 41

2.2.1 Принципиальная схема усилительного каскада 41

2.2.2 Начальный режим (режим по постоянному току) 42

2.2.3 Порядок расчета начального режима 43

2.2.4 Режим усиления переменного сигнала 43

2.3 Каскады с общим коллектором 47

2.3.1 Однотакный каскад с общим коллектором 47

2.3.2 Двухтактный эмиттерный повторитель 48

2.4 Усилители с трансформаторной связью 50

2.4.1 Однотактный усилитель с трансформаторной связью 50

2.4.2 Двухтактный каскад с трансформаторной связью 51

2.5 Нелинейные искажения в усилительных каскадах 52

2.5.1 Нелинейные искажения, обусловленные нелинейностью входной характеристики транзистора 52

2.5.2 Нелинейные искажения, обусловленные нелинейной зависимостью тока коллектора от тока базы 53

2.6 Усилитель с модуляцией – демодуляцией 55

2.7 Обратные связи в усилителях 56

2.7.1 Общие сведения об обратной связи 56

2.7.2 Влияние ОС на нестабильность коэффициента усиления 58

2.7.3 Усилитель переменного тока с параллельной ОС по напряжению 58

2.7.4 Усилитель переменного тока с четным числом каскадов и последовательной ОС по напряжению 59

2.8. Импульсный усилитель 60

2.8.1 Параметры импульса 60

2.8.2 Транзисторный ключ 61

2.8.3 Быстродействие транзисторного ключа 62

2 Транзисторные усилители

2.1 Общие сведения

Усилителем называется устройство, мощность выходного сигнала которого больше мощности входного сигнала. При этом входной сигнал управляет потоком мощности источника питания, направляемого на выход усилителя.

Рис. 2.1 Усилитель, как устройство, управляющее потоком энергии

2.1.1 Классификация транзисторных усилителей.

По виду усиливаемого сигнала

В зависимости от соотношения выходного сопротивления усилителя R_ВЫХ и сопротивления нагрузки R_Н усилители подразделяют на:

Усилители напряжения, когда R_ВЫХ << R_H. Основным параметром усилителя является коэффициент усиления по напряжению .

Усилители тока, когда R_ВЫХ >> R_H. Основным параметром усилителя является коэффициент усиления по току .

Усилители мощности, когда R_ВЫХ = R_H. Основным параметром усилителя является коэффициент усиления по мощности .

По виду частотных характеристик:

Усилители постоянного тока (УПТ), когда зависимость коэффициента усиления от частоты сигнала соответствует кривой 1 на рис. 2.2.

Усилители переменного тока, когда зависимость коэффициента усиления от частоты сигнала соответствует кривой 2 на рис. 2.2.

Рис. 2.2 Частотные характеристики усилителей

Рабочий частотный диапазон ограничен нижней круговой частотой , для усилителей переменного тока, и верхней круговой частотой, который оценивается по уровнюот рабочего значения коэффициента.

Усилители постоянного тока усиливают сигнала с нулевой частотой, то есть, по частотным свойствам, обладают преимуществами перед усилителями переменного тока. Однако для усилителей постоянного тока характерен дрейф выходного напряжения, что делает невозможным усиление слабых сигналов.

Дрейфом называется появление на выходе усилителя сигнала не связанного с входным сигналом. Обычно оценивают дрейф напряжения, приведенный к входу усилителя

,

Где - дрейф выходного напряжения.

Напряжение дрейфа это медленно меняющееся напряжение, в усилителях переменного тока оно оказывается вне рабочего частотного диапазона. Для усилителя постоянного тока дрейф напряжения приведенный ко входу определяем минимальный входной сигнал, который еще можно отличить от дрейфа.

По виду усиливаемых сигналов различают:

Аналоговые усилители, в которых выходной сигнал пропорционален входному сигналу и может меняться непрерывно.

Импульсные усилители, входной и выходной сигналы которого имеют два фиксированных уровня – высокий и низкий.

По виду связи между каскадами усилителя:

С непосредственной связью, когда сигнал передается полностью с постоянной составляющей;

С RC связью, когда передается только переменная составляющая сигнала, а постоянная составляющая остается на емкостях;

С трансформаторной связью, когда передается только переменная составляющая сигнала, а постоянная составляющая трансформаторами не пропускается.