Схеми зміщення і температурної стабілізації

 

14 квітня 2021р.

Предмет: Радіоелектроніка та основи телебачення.

Урок 36, 37: Принцип роботи та параметри схем зміщення і температурної стабілізації транзисторних підсилювальних каскадів. Параметри підсилювача. 

 

         Основні параметри підсилювачів:

– коефіцієнт підсилення за напругою k_U - відношення вихідної напруги підсилювача до його вхідної напруги; 
– коефіцієнт підсилення за струмом k_і - відношення вихідного струму підсилювача до його вхідного струму;

– коефіцієнт підсилення за потужністю k_Р - відношення потужності, що віддається навантаженню до вхідної потужності підсилювача;

– робочий діапазон частот f_р – смуга частот від нижчої робочої частоти f_н до вищої робочої частоти f_в у межах якої коефіцієнт підсилення зменшується не більш ніж до 0,7 своєї максимальної величини;

– вхідний опір R_вх – опір між вхідними затискачами підсилювача для змінного вхідного струму;

– вихідний опір η – опір між вихідними затискачами підсилювача для змінного струму при відключенім навантаженні;

– коефіцієнт корисної дії підсилювача R_вих - відношення потужності, що віддається підсилювачем у навантаження, до потужності, споживаної від джерела живлення;

– динамічний діапазон D – відношення максимальної вхідної напруги до мінімальної вхідної напруги, при якій нелінійні викривлення не перевищують установлених норм;

– лінійні викривлення – це викривлення, обумовлені залежністю параметрів підсилювача від частоти й не залежні від амплітуди вхідного сигналу. Вони викликані наявністю в колах підсилювача реактивних елементів (індуктивності і ємності), опори яких залежать від частоти, а також залежністю від частоти фізичних параметрів напівпровідникових приладів;

– нелінійні викривлення – це викривлення, обумовлені залежністю коефіцієнта підсилення підсилювача від амплітуди посилюваного сигналу. Нелінійні викривлення викликані нелінійністю ВАХ активних елементів підсилювача (транзисторів та ін.).

   Параметри підсилювального каскаду залежать від способу включення транзистора. Найбільш часто в підсилювальних каскадах застосовуються схеми включення біполярних транзисторів із загальним емітером (ЗЕ) і загальним колектором (ЗК).

    Задача передачі максимальної енергії від джерела сигналу на вхід підсилювача, а також з виходу підсилювача на навантаження називається узгодженням. Для оптимального узгодження вхідний опір підсилювача R_вх повинне бути значно більше внутрішнього опору джерела сигналу R_г, а вихідний опірR_вих значне менше опору навантаження R_н. Питання узгодження виникають і в багатокаскадних підсилювачах. Якщо два підсилювальні каскади не узгоджені між собою за вхідним й вихідним опором, то між ними ставиться емітерний повторювач, який має великий вхідний і малий вихідний опір.

До основних характеристик підсилювачів відносяться:

– амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) – залежність коефіцієнта підсилення за напругою від посилюваної частоти k_U= F(f) (рис. 6.2, а); 
– фазо-частотна характеристика (ФЧХ) – залежність кута зміщення фази між вихідною і вхідною напругами від частоти φ= F(f) (рис. 6.2, б); 
– амплітудна характеристика підсилювача – залежність амплітуди вихідного сигналу від амплітуди вхідного сигналу на деякій постійній частоті U_m.вих = f(U_m.вх) (рис. 6.2, в).

Рис. 6.2. Характеристики підсилювачів: а) амплітудно-частотна (АЧХ); б) фазо-частотна (ФЧХ); в) амплітудна.

 Завдання: скласти конспект що містить основні схеми зміщення та температурної стабілізації транзисторних підсилювальних каскадів.