Electro_lection_full
.pdfУСИЛИТЕЛИ.
Взависимости от частоты усиливаемого сигнала:
1)УПТ – усилители постоянного тока.
2)УНЧ – усилители низкой частоты.
3) |
Широкополосные. |
( |
) |
4) |
УВЧ – усилители высокой частоты. |
По усиливаемому параметру:
1)Усилители тока.
2)Усилители напряжения.
3)Усилители мощности.
1.Усилитель напряжения.
2.Усилитель тока.
3.Усилитель мощности.
( |
) |
( |
) |
( |
) |
Основные параметры усилителя.
Коэффициент усиления – это отношение выходной величины ко входной.
Амплитудно-частотная характеристика усилителя.
1 – Идеальная хар-ка. Предполагает, что весь спектр усиливается одинаково.
2 – Реальная хар-ка показывающая, что на нижних и верхних частотах присутствуют завалы.
–нижняя граничная частота.
–верхняя граничная частота.
–коэффициент усиления на средних частотах.
M – коэффициент частотных искажений – величина, показывающая, во сколько раз коэффициент усиления на будет больше коэффициента усиления на .
– полоса пропускания усилителя.
Блок питания.
БП – устройство, предназначенное для преобразования переменного входного сетевого напряжения в постоянное напряжение, необходимое для дальнейшего питания электрических схем.
Т.к. невозможно преобразовать переменный сигнал в постоянный, то необходимо в БП включить ряд устройств.
1. Трансформатор – является понижающим, поэтому амплитуда напряжения меньше амплитуды напряжения .
2.Выпрямитель – позволяет получить сигнал одного знака, но пульсирующий по амплитуде.
3.Сглаживающий фильтр – позволяет получить сигнал сглаженной формы.
4. Стабилизатор – полностью стабилизирует |
. |
Выпрямители и однополупериодные выпрямители.
В данном выпрямителе выпрямляется только один полупериод.
Работа выпрямителя характеризуется коэффициентом пульсации.
Для того, чтобы выпрямить оба полупериода необходимо перейти к след. выпрямителю.
Двухполупериодный выпрямитель.
Cхема состоит из диодного моста. Последовательно выпрямляются два полупериода
I
полупериод
II
полупериод
Знак выпрямителя определяется направлением тока через нагрузку. В данном случае ток идет от нулевого провода, соответственно от + к и относительно земли будет – и соответственно будет выпрямлен отрицательный полупериод.
Чтобы выпрямить положительный полупериод, необходимо перевернуть диодный мост.
Коэффициент пульсации данного выпр-ля: |
. |
Сглаживающий фильтр.
- пульсирующая переменная составляющая.
– средневыпрямленное напр.
Работа фильтра характеризуется коэффициентом сглаживания:
Принцип работы основан на |
|
заряде и разряде емкости, в |
|
результате чего образуется средневыпрямленное напряжение |
, |
относительно которого пульсирует переменная составляющая |
. |
Задача.
= 10 В; |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 30 mA; |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1 mA; |
( |
) |
||||||
= 1 кОм; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
= 0,5 кОм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
) |
|||
|
|
|
|
|||||
|
( |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
– ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
– ? |
Ответ: 15,5 Вольт; 30 Вольт. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Амплитудная характеристика усилителя .
– шумовое напряжение, которое возникает при включении транзистора.
Для того, чтобы искажения вых. сигнала были минимальными необходимо, чтобы входной сигнал
находился в диапазоне
( ).
2 – область насыщения транзистора.
Угол наклона амплитудной характеристики определяется коэффициентом усилителя.
Если входной сигнал выпадает на линейную часть, то возникают частотные искажения.
Обратные связи в усилителе.
Обратная связь – это явление передачи сигнала с выхода усилителя на его вход.
|
- цепь обратной связи. |
|
|
– коэффициент передачи цепи обратной связи (показывает какая часть сигнала подается с выхода на его вход). .
Если – это 100% обратная связь, т.е. весь сигнал с выхода подается на вход. Различают положительную и отрицательную
обратную связь.
1. Положительная обратная связь. (ПОС).
Необходимо, чтобы напяжение обр.связи совпадало с напряжением входа.
При положительной О.С. входной сигнал и сигнал О.С. совпадают по фазе. Таким образом на выходе
получаем сигнал с большой амплитудой.
ПОС используются в усилителях и во всех видах генераторов.
2. Отрицательная обратная связь (ООС).
При ООС на выходе получаем сигнал с меньшей амплитудой.
Влияние ООС на работу усилителя.
ООС увеличивает полосу |
ООС увеличивает динамический |
пропускания и существенно |
диапазон работы усилителя. |
снижает коэффициент усиления. |
|
Однокаскадный усилитель низкой частоты на транзисторах.
Динамический режим работы транзистора.
- это усилительный режим.
( )
Уравнение дин. прямой:
Если
P – рабочая точка, которая строится на пересечении динамической прямой и выходной характеристикой.
Для того чтобы определить действующие токи в схеме, отыскиваем |
|
|
соответствующее и на всех осях обозначаем полученные |
и |
. |
Ключевой режим работы транзистора.
1.Режим отсечки.
Транзистор полностью закрыт и
вего цепи протекает малый тепловой ток коллектора.
2.Режим насыщения транзистора. Транзистор полностью открыт и
вего цепи протекает максимальный ток коллектора.
3.Активный усилительный режим.
4.Активный усилительный режим.