15. Основні параметри і характеристики підсилювачів

Підсилювальні властивості підсилювача оцінюються такими харак­теристиками:

1) коефіцієнт підсилення - для лінійного підсилювача це:

• за напругою

• за струмом

• за потужністю

Величина завжди дійсне число.

У багатьох випадках коефіцієнт підсилення представляють у лога­рифмічних одиницях - децибелах (дБ):

2) вхідний опір за постійним або змінним (залежно від виду підсилю­вача) струмом

3) вихідний опір підсилювача R_вux (опір між вихідними клемами підси­лювача за вимкненого опору навантаження);

4) коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) - загальна по-тужність, що відбирається від джерела живлення.

Найважливішими характерис­тиками підсилювачів є амплітуд­на та аплітудно-частотна, наве­дені на рис. 3.2. та рис. 3.3 від­повідно.

Амплітудна характеристика являє собою залежність вихідної напруги від вхідної На рисунку позначено: аб - робоча ділянка, на якій пропорційним змінам вхідного сигналу відповідають пропорційні зміни вихідного;

бв - режим насичення (тут із ростом вхідного сигналу ріст вихід­ного припиняється - підсилювач виходить із лінійного режиму).

Нелінійність характеристики при вхідних напругах, менших за Uвх,_mін , пояснюється наявністю шумових сигналів.

Амплітудно-частотна ха­рактеристика (АЧХ) - це за­лежність коефіцієнта підсилення К_и від кругової частоти частота сигналу, що підсилюється).

На рисунку позначено:

- найбільший коефіцієнт підсилення;

- таке зниження

підсилення звукового сигналу не фіксується чітко вухом людини.

Із АЧХ визначають робочий діапазон частот підсилюваного сигналу віл до

16. Принципи побудови підсилювачів

Як правило, підсилювачі складаються із декількох каскадів, що ви­конують послідовне підсилення сигналу. При цьому загальний коефіцієнт підсилення становить

(3.3)

Вхідні каскади та каскади попереднього підсилення виконуються, як правило, у вигляді підсилювачів напруги.

Вихідні каскади - кінцеві - зазвичай є підсилювачами потужності або струму.

П ідсилювачі відрізняються один від одного кількістю каскадів, ре­жимом роботи. Але усім їм притаманні загальні принципи побудови. Розглянемо їх на прикладі підсилювача сигналів напруги змінного струму, показаного на рис. 3.4.

Основним елементом підсилювача є ПЕ (біполярний або польовий транзистор), що разом із резистором R та джерелом живлення постій­ного струму Е утворюють головне вихідне коло підсилювача.

Принцип підсилення полягає у перетворенні енергії джерела постійної напруги Е в енергію змінного вихідного сигналу шляхом зміни про­відності ПЕ за законом, зумовленим формою вхідного сигналу.

Оскільки вихідне коло підсилювача живиться постійною напру­гою, у ньому може протікати струм лише однієї полярності. Для забезпечення отримання підсиленого сигналу змінного струму необ­хідно задати його на фоні постійного сигналу зміщення , як це показано на рис. 3.4,в. При цьому для нормальної роботи підсилю­вача амплітудні значення вихідних напруги та струму повинні бути меншими за постійні рівні напруги та струму (постійного струму зміщення).

Постійні рівні струму та напруги у вихідному колі задаються пода­чею постійного рівня вхідної напруги

Режим роботи підсилювача за постійним струмом називається ре­жимом спокою. Він характеризується струмом спокою та напругою спокою вихідного кола. Щоб задати режим спокою, використовують спеціальні схеми зміщення напруги.

Вихідна напруга подається на навантаження, яким зазвичай є наступний каскад підсилення. Зверніть увагу: за такої побудови під­ під­силювача його навантаженням (корисним) є не резистор R, а вхідний опір наступного (наприклад, такого ж) каскаду підсилення, на який по­дається напруга