Основні параметри підсилювачів
Основними параметрами підсилювачів є коефіцієнти підсилення по напрузі KUf по струму КІ7 по потужності Кр, а також його вхідний і вихідний опору. Для оцінки впливу вхідного і вихідного опорів підсилювача розглянемо еквівалентну схему підсилювача, до вхідного ланцюга якого підключено джерело сигналу, а до вихідний – навантаження (рис. 2.1). Звідси видно, що чим більше вхідний опір підсилювача, тим ближче значення ЕРС джерела сигналу до напруги, фактично додається до входу підсилювача. З цієї причини вхідний опір підсилювача намагаються зробити по можливості великим, для чого у вхідних каскадах підсилювачів часто застосовують польові транзистори.
Чим менше вихідний опір підсилювача, тим більше його ККД і потужність, що віддається навантаженні. Тому на виході підсилювачів прагнуть використовувати каскади, що забезпечують мінімально можливе вихідний опір.
Частотні властивості підсилювачів визначає їх амплітудно-частотна характеристика, тобто залежність коефіцієнта підсилення від частоти сигналу.
За діапазону частот підсилюються сигналів розрізняють наступні класи підсилювачів:
– підсилювачі низької частоти – від десятків герц до десятків кілогерц; – підсилювачі постійного струму, які по суті Є підсилювачами повільно мінливих сигналів з діапазоном від нуля до сотень кілогерц; – виборчі, чи смугові, підсилювачі, які підсилюють сигнал в дуже вузькому діапазоні частот; – широкосмугові (імпульсні) підсилювачі з діапазоном від декількох кілогерц до декількох мегагерц.
Для збільшення коефіцієнта посилення використовують багатокаскадні схеми, в яких вихідний сигнал попереднього каскаду служить вхідним сигналом для подальшого. Загальний коефіцієнт посилення многокаскадного підсилювача дорівнює добутку коефіцієнтів підсилення всіх його каскадів.
Амплітудно-частотну характеристику підсилювача розглянемо на прикладі підсилювача низької частоти (рис. 2.2). Ідеальна характеристика повинна мати однаковий коефіцієнт посилення у всьому діапазоні робочих частот.
Реальна ж характеристика має “завали” на частотах, близьких до кордонів діапазону робочих частот, і “сплески” в середині діапазону.
Зниження Кц на нижчих частотах пояснюється зростанням ємнісного опору розділових конденсаторів Хс = 1 / СОС в міру зниження частоти сигналу і, отже, зростанням втрати напруги на них.
Зниження Кі на вищих частотах пояснюється впливом паразитних ємностей колектор-база, колектор-емітер і база-емітер, а також паразитних ємностей, які виникають при монтажі. Ці ємності на високих частотах призводять до Закорочування транзисторів і зниженню усі-лення сигналу. Сплески коефіцієнта посилення викликані резонансними явищами в підсилювачі.
Нижньої / н – і верхньої / “- граничними частотами, визначальними смугу частот підсилювача, вважають частоти, при яких коефіцієнт посилення знижується до 0,7 його значення на середніх частотах.
Важливим показником якості підсилювача є його здатність зберігати форму кривої підсилюється сигналу, змінну за рахунок нелінійних спотворень. На рис. 2.3 як приклад показано, як спотворюється форма струму бази / Б, тобто вхідного струму транзистора, в схемах з ОЕ в порівнянні з синусоїдальною формою напруги С / вх за рахунок нелінійної вхідної характеристики транзистора. Максимальне значення струму в позитивний напівперіод більше, ніж в негативний напівперіод / max-В результаті нелінійних спотворень вихідна напруга містить, крім основної, ще й вищі гармонійні складові. Ступінь спотворення сигналу підсилювачем оцінюється коефіцієнтом нелінійних спотворень.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)