Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Заказать  
 

Принцип действия усилителя



Усилительный каскад состоит из резистора R и управляемого элемента УЭ (рис 5.2), роль которого может выполнять транзистор или электронная лампа. Совместно с источником напряжения Е эти элементы образуют выходную цепь каскада. Процесс усиления сигнала U1 основан на преобразовании энергии источника питания Е в энергию переменного напряжения U2 в выходной цепи за счет изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому воздействием управляющего сигнала U1.

Рис. 5.2. Усилительный каскад.

Рассмотрение работы усилителя существенно упрощается когда сопротивления усилительного элемента Ri существенно больше сопротивления R. В этом случае изменение сопротивления Ri под действием входного напряжения эквивалентно изменению тока в УЭ. Это описывает входная характеристика УЭ, обычно приводящаяся в справочниках.

Рис.5.3. Входная характеристика транзистора (сплошная линия) и лампы (пунктирная).

На рисунке 5.3. приведены типичные входные характеристики транзистора и лампы. Для неискаженной передачи сигналов используют линейную часть характеристики подачей постоянного напряжения смещения Uo на вход усилителя (рабочая точка), при этом через УЭ протекает постоянный ток Io. При знакопеременном сигнале рабочая точка устанавливается на середину прямолинейного участка характеристики. Тогда изменения входного напряжения (полезный сигнал Uвх) в точности повторяются в изменениях тока, которые в свою очередь по закону Ома создают такие же изменения напряжения на УЭ, снимаемые с усилителя. ; . Здесь S – крутизна характеристики в рабочей точке. Переменная часть выходного напряжения линейно передает входной сигнал, но с обратным знаком. Коэффициент усиления приближенно равен .

С учетом конечного сопротивления усилительного элемента будем иметь:

(5.1).

При дополнительном учете параллельных УЭ проводимостей: сопротивления нагрузки (1/RН), паразитной емкости ( ) они добавляются к проводимостям в знаменателе, так как на них ответвляется часть тока УЭ:

(5.2).

Рис.5.4.Простейшая схема усилителя на лампе а) и транзисторе б).

Простейшие схемы усилителей приведены на рисунке 5.4. В схеме а) рабочая точка устанавливается с помощью сопротивления в цепи катода Rк, на котором создается постоянное отрицательное смещение . Емкость Ск устраняет отрицательное смещение по переменному току.

В схеме б) рабочая точка устанавливается с помощью делителя R1-R2: . Разделительные емкости С1 и С2 ставятся для отделения постоянных напряжений от входной и выходной цепей.

Усиление обеспечивается самим устройством усилительного элемента. В лампе сетка делается очень редкой, имеет отрицательное смещение и поэтому на нее поступает существенно меньше электронов, чем проходит на находящийся под положительным потенциалом анод. В транзисторе область базы выполняется тонкой, так что носители, поступающие из эмиттера, не успевают рекомбинировать и проходят на коллектор. Все это обеспечивает усиление по току. Усиление по напряжению обеспечивается тем, что сетка в лампе и база в транзисторе являются первыми к катоду и эмиттеру и своим малым потенциалом сильнее влияют на ток, чем потенциал анода и коллектора.





Дата публикования: 2014-10-25; Прочитано: 827 | Нарушение авторского права страницы | Заказать написание работы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с)...Наверх