1.1.Классические схемы усилителей напряжения на биполярных транзисторах.

Схема с общим эмиттером.

○+Ек

R1 Rк Cp2

Cp1

Rн

CЭ

R2 RЭ

Рис. 1

Схема с общим коллектором.

○+Ек

R1

Cp1

Cp2

R2 Rэ Rн

Рис. 2

Схема с общей базой.

○+Ек

Rк R1

Сp1 Сp2

Rэ R2 Rн

Рис. 3

1.2.Расчет усилителя напряжения на биполярном транзисторе с

общим эмиттером.

Схема рис.1.

Порядок расчета:

1)Расчет по постоянному току.

Постоянная составляющая тока коллектора:

Сопротивление резистора в цепи коллектора:

Сопротивление резистора в цепи эмиттера:

Начальное напряжение на эмиттере:

.

Начальное напряжение на базе

ЕБ0=ЕЭ0+0,6

Постоянная составляющая тока базы:

Значение сопротивлений резисторов делителя в цепи базы находится из системы уравнений:

2)Расчет по переменному току.

Амплитуда тока коллектора:

Сопротивление цепи коллектора по переменному току:

Амплитуда напряжения по нагрузке:

Амплитуда тока базы:

Мощность первой гармоники тока коллектора:

Мощность, выделяемая на нагрузке:

Мощность, затрачиваемая источником питания:

Р0=ЕкIк0

Мощность, рассеиваемая на коллекторе:

Pк=Р0 – Р1

Коэффициент полезного действия:

Коэффициент усиления:

,

где ZЭ –сопротивление эмиттерного перехода.

Амплитуда напряжения на базе:

Мощность в цепи базы (входная):

Входное сопротивление усилителя:

Величина емкости разделительного конденсатора на входе:

Величина емкости разделительного конденсатора на выходе:

Величина емкости блокированного конденсатора:

1.3. Типы усилителей мощности сигналов, используемых в системах автоматики.

Схема с общим эмиттером, с трансформаторным выходом, работающая в режиме класса А.

+Ек○

R1 Rн

Cp

UВХ

R2 Rэ Cэ

Двухтактная схема с трансформаторным выходом, работающая в режиме классаB.

VT1

+Ек

UВХ ˚ Rн

○

VT2

Двухтактная безтрансформаторная схема.

○+Ек1

R1

Vt1 Примечание:вместо диодов

могут быть включены

VD1 резисторы.

UВХ

VD2 Rн

VT2

R2

○ -Ек2

1.4.Схемы на основе операционного усилителя.

Инвертирующий усилитель.

R2

R1

Uвх○ ○ Uвых

Неинвертирующий усилитель.

R2

R1

○Uвых

Uвх ˚

Дифференциальный усилитель.

R2

Uвых=Kус(Uвх2-Uвх1)

R1 при R1=R3, R2=R4

Uвх1 ○ ○ Uвых Kус=R2/R1

R3

Uвх2 ○

R4

Сумматор.

R3

R1

Uвх1 ○ ○ Uвых

R2

Uвх2 ○

Интегратор.

С

R

Uвх○ ○ Uвых

Дифференцирующий усилитель.

R

С

Uвх○ ○ Uвых

Избирательный усилитель.

○K

○

V

общая схема.

Одна из возможных реализаций с двойным Т-образным мостом.

R R

C C

R/2 2C