Классификация усилительных устройств.

    Усилительные устройства классифицируют по различным признакам.

    По виду усиливаемых электрических сигналов усилители подразделяют на усилители гармонических (непрерывных) сигналов и усилители импульсных сигналов. 

    По ширине полосы пропускания и абсолютным значениям усиливаемых частот усилители подразделяются на следующие типы:

    - Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления сигналов в пределах от низшей частоты   = 0 до верхней рабочей частоты  . УПТ усиливает как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную со­ставляющую. УПТ широко применяются в устройствах автоматики и вычислительной техники.

    - Усилители напряжения, в свою очередь подразделяются на усили­тели низкой, высокой и сверхвысокой частоты.

По ширине полосы пропускания усиливаемых частот различают:

- избирательные усилители (усилители высокой частоты - УВЧ), для которых действительно отношение частот   / 1;

- широкополосные усилители с большим диапазоном частот, для которых отношение частот   / >>1 (например УНЧ - усилитель низкой частоты).

    - Усилители мощности - оконечный каскад УНЧ с трансформаторной развязкой. Для того, чтобы мощность была максимальной R_{вн. к} = R_н, т.е. сопротивление нагрузки должно быть равно внутреннему сопротивлению коллекторной цепи ключевого элемента (транзистора).

     По конструктивному исполнению усилители можно подразделить на две большие группы: усилители, выполненные с помощью дискретной технологии, то есть способом навесного или печатного монтажа, и усилители, выполненные с помощью интегральной технологии. В настоящее время в качестве активных элементов широко используются аналоговые интегральные микро­схемы (ИМС).

11. Статистические и динамические режимы усилительных каскадов.

12. Схемы включения каскадов на биполярных транзисторах. Cхемы усилительных каскадов на транзисторах

При реализации транзисторных усилителей приходится решать ряд специфических задач. Прежде всего требуется обеспечить рабочий режим транзистора. Виды рабочих режимов транзистора, таких как режим линейного усиления A, режимы B, C, ключевые режимы D и F, мы уже рассматривали ранее. Чаще всего схемы усилительных каскадов на транзисторах рассматриваются применительно к режиму A. Наиболее распространенными схемами усилительных каскадов являются:

• Схема с фиксированным током базы

• Схема с фиксированным напряжением на базе

• Схема коллекторной стабилизации

• Схема эмиттерной стабилизации

• Дифференциальный усилитель

• Двухтактный усилитель

Схема с фиксированным током базы

Схема с фиксированным током базы является самой простой схемой усилительного каскада. Эта схема усилительного каскада используется в основном начинающими радиолюбителями. Кроме того она рассматривается в учебном процессе при обучении основам схемотехники. Схема усилительного каскада с фиксированным током базы позволяет использовать для питания цепей базы и коллектора транзистора один и тот же источник питания. Схема с фиксированным током базы приведена на рисунке 1.

  Рисунок 1 Схема усилительного каскада с фиксированным током базы

Недостатком данной схемы усилительного каскада является зависимость линейных и нелинейных параметров усилителя от температуры, напряжения источника питания и разброса параметров транзисторов. По этой причине усилительные каскады с фиксированным током базы в современной аппаратуре не применяется.Подробнее...

Схема с фиксированным напряжением на базе

Схема с фиксированным напряжением на базе может применяться не только для питания усилительных каскадов на биполярных транзисторах, но и для реализации усилительных каскадов на полевых транзисторах. Схема с фиксированным напряжением на базе приведена на рисунке 2.

  Рисунок 2 Схема усилительного каскада с фиксированным напряжением на базе

Схема усилительного каскада с фиксированным напряжением на базе вполне может подойти и для питания полевого транзистора В этом случае она будет называться схемой с фиксированным напряжением на затворе. Схема усилительного каскада с фиксированным напряжением на затворе приведена на рисунке 3.

Схема коллекторной стабилизации

Схема коллекторной стабилизации позволяет сохранять на выходе усилительного каскада половину питания в широком диапазоне питающих напряжений. Это достигнуто за счет отрицательной обратной связи по напряжению по постоянному току. В качестве примера коллекторной стабилизации режима работы транзистора на рисунке 4 приведена схема усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером и коллекторной стабилизацией.

  Рисунок 3 Схема усилительного каскада с коллекторной стабилизацией

Схемы усилительных каскадов с коллекторной стабилизацией обычно применяются в высокочастотных усилителях, таких как усилители радиочастоты, усилители промежуточной частоты или буферные усилители в синтезаторах частот, которые используются в гетеродинах приемников и передатчиков систем мобильной радиосвязи (в том числе и в сотовых телефонах). Подробнее...

Схема эмиттерной стабилизации

Схема эмиттерной стабилизации — это самая распространенная схема стабилизации режима работы транзисторного каскада в настоящее время. Усилительный каскад с эмиттерной стабилизацией обладает наибольшей стабильностью параметров из рассмотренных нами схем. Это связано с наибольшей достижимой глубиной обратной связи по постоянному току. Наиболее распространенная схема усилительного каскада с эмиттерной стабилизацией и включением транзистора с общим эмиттером приведена на рисунке 5.

  Рисунок 5 Схема усилительного каскада с эмиттерной стабилизацией

В настоящее время усилительные каскады с эмиттерной стабилизацией наиболее широко применяются в схемах радиоприемников и передатчиков, входящих в состав радиоэлектронной аппаратуры. Они ставятся на входе специализированных микросхем для улучшения качественных параметров устройства в целом.Подробнее...