Тема 13. Електронні підсилювачі

13.1. Лабораторна робота № 15

Вивчення частотних характеристик підсилювача

1. Мета роботи:

Визначити залежність коефіцієнта підсилення від частоти сигналу при різних значеннях опору навантаження та реактивних опорів

2. Теоретичні відомості:

Електронним підсилювачем називаються пристрій який підсилює струм, потужність або напругу слабких електричних коливань (електричних сигналів) за рахунок джерела енергії, яка живить підсилювач. Електрона лампа або транзистор у цьому процесі підсилювання грає роль керуючого елементу.

Підсилювач умовно можна розділити на чотири основні частини:

Блок живлення підсилювача. Блок живлення - це група електричних ланцюгів, що формують і регулюють напругу для живлення різних частин підсилювача.

Блок обробки вхідного сигналу. Блок обробки вхідного сигналу порівнює сигнал, отриманий від предпідсилювача магнітоли з вихідним сигналом підсилювача для його коректування, щоб видалити спотворення, що виникають при підсиленні. Крім того, цей блок підсилює вхідний сигнал до рівня, необхідного для наступного його підсилення в інших частинах підсилювача.

Драйвер. Драйвер розділяє сигнал на два різнополярних сигнали (фазовий поділ) і підсилює його для наступної передачі в блок обробки вихідного сигналу.

Блок формування вихідного сигналу. Блок обробки вихідного сигналу це остання стадія посилення (його вірніше називати вихідним каскадом), що в основному й визначає клас підсилювача.

До основних параметрів підсилювачів відносять:

1. Коефіцієнт підсилення напруги:

струму

потужності

2. Вхідний опір Rвх вхідного каналу підсилювача для змінного струму:

3. Вихідний опір Rвих - опір вихідного каналу підсилювача для змінного струму при відключеному опорі навантаження:

4. Коефіцієнт корисної дії підсилювача G-відношення потужності, що поступає в навантаження, до потужності, що споживається від джерела струму :

Частотні характеристики підсилювача.

Коефіцієнт передачі струму залишається практично незмінним в широкій області зміни частот. Однак при

Рис.1 Частотна характеристика підсилювача

підвищенні частоти підсилювальні властивості транзистора погіршуються. Характерна залежність коефіцієнта підсилення струму від частоти показана на рис.1. Частота, при якій коефіцієнт зменшується до 0,707 первісного значення, має назву граничної частоти підсилення за струмом.

Однією з причин зменшення коефіцієнта підсилення струму при збільшенні частоти є кінцевий час проходження другорядних носіїв через базу. Інжектовані в один й той же момент часу другорядні носії досягають колекторного переходу у різні проміжки часу, в наслідок чого деформується форма вихідного сигналу та зменшується його амплітуда.

Другою причиною можна вважати вплив ємності конденсатору колекторного переходу С_К, яку вважають ввімкненою паралельно опору R_K колекторного переходу. При низькій частоті опір ємності С_К великий і таму вплив цієї ємності можна не враховувати, при високій частоті опір ємності падає та її шунтуючий вплив визиває зменшення коефіцієнта передачі.