Лекція №10 з дисципліни «Основи електроніки та мікроелектроніки»

Електронні підсилювачі

План лекції

1)	Електронні підсилювачі – принцип дії.
2)	Операці́йний підси́лювач.
3)	Підси́лювач звукови́х часто́т .

Матеріал:

1. Електронний підсилювач — підсилювач електричних сигналів, у підсилювальних елементах якого використовується явище електричної провідності у газах, вакуумі та напівпровідниках. Електронний підсилювач може являти собою як самостійний пристрій, так і блок (функціональний вузол) у складі якої-небудь апаратури — радіоприймача, магнітофона, вимірювального приладу тощо.

Історія

• 1904 — Лі де Форест на основі створеної ним електронної лампи — тріода — розробив пристрій посилення електричних сигналів (підсилювач), що складається з нелінійного елемента (лампи) та статичного опору Ra, включеного в анодний ланцюг.

• 1932 рік — Гаррі Найквіст визначив умови стійкості (здатності працювати без самозбудження) підсилювачів, охоплених негативним зворотним зв'язком.

• 1942 рік — у США побудовано перший операційний підсилювач — підсилювач постійного струму з симетричним (диференціальним) входом і значним власним коефіцієнтом підсилення (більше 1000) як самостійний виріб. Основним призначенням даного класу підсилювачів стало його використання в аналогових обчислювальних пристроях для виконання математичних операцій над електричними сигналами. Звідси його початкова назва — вирішальний.

Пристрій і принцип дії

УНЧ зі зворотним зв'язком. Типова схема

Структура підсилювача

• Підсилювач являє собою у загальному випадку послідовність каскадів посилення (бувають і однокаскадні підсилювачі), з'єднаних між собою прямими зв'язками.

• У більшості підсилювачів крім прямих присутні і зворотні зв'язки (міжкаскадні і внутрішньокаскадні). Негативні зворотні зв'язки дозволяють поліпшити стабільність роботи підсилювача і зменшити частотні і нелінійні спотворення сигналу. У деяких випадках зворотні зв'язки включають термозалежні елементи (термістори, позистори) — для температурної стабілізації підсилювача, або частотнозалежні елементи — для вирівнювання частотної характеристики.

• Деякі підсилювачі (зазвичай ПВЧ радіоприймальних і радіопередавальних пристроїв) оснащені системами автоматичного регулювання підсилення або автоматичного регулювання потужності. Ці системи дозволяють підтримувати приблизно постійний середній рівень вихідного сигналу при змінах рівня вхідного сигналу.

• Між каскадами підсилювача, а також у його вхідних і вихідних ланцюгах, можуть включатися атенюатори або потенціометри — для регулювання посилення, фільтри — для формування заданої частотної характеристики і різні функціональні пристрої — нелінійні та інші.

• Як і у будь-якому активному пристрої, у підсилювачі також присутнє джерело первинного або вторинного електроживлення (якщо підсилювач являє собою самостійний пристрій) або ланцюга, через який живлення подається з окремого блоку живлення.