книги из ГПНТБ / Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие

2

УДК 621.375 (0 7 5 .8 )

Усилительные устройства. Любивый В.И. РВКИУ. 1971.

В книге рассиатриваются остовы теории усиления, кас­ кады предварительного усиления, выходные каскады и обрат­ ные связи в усилителях. Анализ и расчет схем производится как на лаипах, так и на транзисторах.

Книга предназначена для слушателей радиотехнической специальности. Объем материала книги и последовательность изложения соответствуют действующей учебной программе.

Рисунков 132. Библиографий 24.

рических сигналов, а цепь, к которой подключается нагрузка, называется выходной цепью или выходом усилителя. Источник,

источником питания (основным источником питания). Усиление электрических сигналов в усилителе произво­

дится усил”тельными приборами (усилительными элементами). Такими являются: электровакуумные, полупроводниковые магнит­ ные , диэлектрические,сверхпроводниковые и др.

В соответствии о тем, какой тип усилительного элемента используется, электрические усилители именуются: ламповые, полупроводниковые, магнитные, диэлектрические и др.

Усилительный элемент вместе с '■яектрическими деталями схемы,через которые к нему подводится энергая от источника питания, а также подаются и снимаются усиленные сигналы, называют усилительным каскадом (ри с.1. 2).

Простейший усилительный каскад содержит один усилитель­ ный элемент и в некоторых случаях — четырехполюсник свя­ зи. Более сложными являются каскады, содержащие больше одно­ го усилительного элемента,соединенных параллельно или.по двухтактной схеме.

5

Всякий усилитель увеличивает мощность электрических колебаний, однако часто необходимо иметь на нагрузке определенное напряжение кш ток*

В зависимости от своего основного назначения усилители подразделяются на три вида:

~ усилитель напряжения, предназначенный для усиления подводимого к нему напряжения;

- усилитель мощности, предназначенный для усиления

В усилителе наиболее полного состава в качестве первый используются каскады усиления напряжения. Затем следуют квс^-

покаскадным; иногда более сложный усилитель содержит несколь­ ко каскадов.

В зависимости от диапазона частот усиливаемых сигна­ лов усилители делятся на две группы. Первую группу состав­ ляют высокочастотные или избирательные усилители с относи­ тельно узкой полосой частот, характеризуемой неравенством -г 1— 41,1 и редко превышающей на самых низких частотах веМйчину 1, 1, Здесь 1Шс1Л! и - граничные частоты полосы про­ пускания усилителя.

■Вторую групйу составляют низкочастотные усилители. Они имеют относительно широкую полосу пропускаемых частот и ха­ рактеризуются неравенством

I,m o ос » 1

1f t it n

Втаких усилителях в большинстве случаев содержатся це­ пи, не обладающие свойствами колебательности, например актив­ ные сопротивления в сочетании с емкостями и пр. Поэтому эти усилители иногда называют апериодическими усилителями.

Взависимости от. вида подлежащих усилению сигналов уси­ лители делятся на усилители гармонических сигналов и

- 7 -

усилители импульсных сигналов.

Первые предназначены для усиления квазипериодических сигналов различной величины и Форш, вторыедля усиления импульсных сигналов. Анализ и расчет усилителей гармоничес­ ких сигналов, как правило, проводятся,исходя из рассмотре­ ния стационарного режима. При исследовании усилителей импуль­ сных сигналов наибольший интерес представляет рассмотрение переходного режима.

Усилители, обладающие способностью усиливать весАиа медленные колебания, в том числе и "нулевой частоты", при­ нято называть усилителями постоянного тока.

По характеру нагрузки в анодной цепи различают усили­ тели реостатные, трансформаторные, реостатно-трансформатор­ ные, реостатно-дроссельные.

Следует иметь в виду, что приведенная клабсификация усилителей является неполной, но необходимой для начинаю­ щих изучение курса усилителей.

В настоящем пособии будут рассмотрены усилители низ­ кой частоты в широком смысле слова, включающие усилители с высокой рабочей частотой порядка сотен килогерц и выше, одновременно имеющие большое отношение высшей рабочей частоты к низшей, которые обычно называют широкополосными.

§ 1 .2 .УСИЛИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И СПОСОБЫ ЕГО ВКЛЮЧЕНИЯ

В задачу настоящего раздела входит изучение только одного вида усилителей - электронных усилителей, гринцип дейстт ш которых основан на управлении движением электронов в электронных лампах и полупровогниковых усилительных эле­ ментах.

Основными достоинствами электронных усилителей по спавнению с другими типами усилителей являются: простота конст­ рукции, большое усиление, малые искажения усиливаемых сигна­ лов, благодаря чему эти усилители обеспечивают минимум по­ терь информации, содержащейся в сигнале управления.

9-

-низкое входное сопротивление, что не позволяет по­ лучить высокий коэффициент усиления по мощности на один каскад.

Электронные лампы находят более иирокое применение в усилителях большой мощности, а также в усилителях с повы­ шенной стабильностью в условиях работы при значительных ко-: лебаниях температуры. Каскады с пониженным уровнем помех, особенно при большой полосе пропускания, также легче вы­ полнить на электронных лампах.

Основная область применения транзисторов - малогабарит|- ная аппаратура, где требования к весу, габаритам ц к .п .д . являются определяющими.

Разновидностью полупроводниковых усилительных приборов! являются туннельные диоды. Прменение их дает возможность существенно упростить схемы усилителей и расширить полосу пропускания усилителя до нескольких тысяч мегагерц, а так­ же использовать малые напряжения источшков питания (сотни милливольт).

Принцип действия усилителя рассмотрим на примере электронных усилителей на лампе и транзисторе (рис.1. 4,а,б )|.

точной и базовой цепей;

R- полезная нагрузка, с которой снимается усиленны^

Нсигнал.

Остановимся прежде всего на работе электронного усили­