1.3. Классификация усилителей
Усилители классифицируют по нескольким признакам:
По виду АЧХ:
усилитель постоянного тока (УПТ);
широкополосный усилитель – здесь выполняется условие:
.
Частным случаем таких усилителей
являются звуковые усилители и УВЧ в
приемниках.полосовые или избирательные усилители (верхние и нижние частоты близки друг к другу) –
.
Рис.1.11. АЧХ усилителей: слева – УПТ, в центре – широкополосный усилитель, справа – полосовой усилитель
По назначению:
усилители напряжения. Входное сопротивление усилителя значительно превышает внутреннее сопротивление источника сигнала. В этом случае источник сигнала работает практически в режиме холостого хода (ХХ), а входным сигналом является напряжение, равное напряжению входного сигнала. Таким образом, данный усилитель является источником напряжения, управляемым напряжением (ИНУН).
усилители тока. Здесь входное сопротивление усилителя намного меньше входного сопротивления источника сигнала. Заданной входной величиной является ток, а сам источник сигнала работает в режиме короткого замыкания (КЗ). Такой усилитель является источником тока, управляемым током (ИТУТ).
усилители мощности.
Один и тот же усилитель с неизменным входным сопротивлением может быть либо усилителем тока, либо усилителем напряжения в зависимости от внутреннего сопротивления источника сигнала. Таким образом, тип усилителя устанавливается в зависимости от параметров источника сигнала и нагрузки.
По типу активного элемента:
ламповые усилители. В настоящее время ламповые усилители используются только в том случае, если к ним предъявляется ряд специальных требований. Например, устойчивость к воздействию радиоактивного излучения.
полупроводниковые усилители. Их разделяют на транзисторные (используют биполярные и полевые транзисторы), а также усилители на интегральных микросхемах.
прочие усилители, например, квантовые (лазеры), параметрические.
По технологии изготовления:
на дискретных элементах – это транзисторные усилители;
на интегральных микросхемах – это операционные усилители.
комбинированные – сочетают использование двух предыдущих.
1.4. Обобщенная структурная схема уу
Рис.1.12. Обобщенная структурная схема УУ: Вх.цепь, Вх.каскад – входная цепь, входной каскад; ПУ - предварительные усилители; УМ - усилитель мощности; цепи ООС – цепи отрицательной обратной связи.
Источником питания является внешний источником энергии, мощность которого используется для усиления полезного сигнала.
Входная цепь, или входной каскад служат для согласования источника сигнала с усилителем. Это позволяет избежать потерь полезного сигнала при отражении в случае рассогласования. Такие цепи ставятся, например, в приемниках. Они могут быть как пассивными (собраны на пассивных элементах), обычно колебательный контур, либо активными – эмиттерный повторитель.
Каскады предварительного усиления (как правило, однотипные каскады) обеспечивают заданное усиление по напряжению при допустимых искажениях полезного сигнала.
Выходной каскад или усилитель мощности служит для усиления по мощности выходного сигнала ПУ и обеспечения согласования с нагрузкой. Важным требованием, предъявляемым к этому каскаду, является максимизация КПД.