3. Підсилювачі електричних сигналів

*

За характером зміни вхідного сигналу з часом бувають підсилювачі постійного та змінного струму..

Найпростіший вузол, що забезпечує підсилення електричного сигна­лу, називається підсилювальним каскадом.

За видом зв'язку між джерелом сигналу та каскадами підсилювачі поділяються на підсилювачі з безпосереднім, резистивним, оптронним, резистивно-ємнісним, трансформаторним або резонансно-трансфор­маторним зв'язком.

Перші три види зв'язку можуть використовуватися у підсилювачах як постійного, такі змінного струму, решта - тільки у підсилювачах змінного струму.

Надалі ми будемо розглядати лінійні підсилювачі, у яких пропорційним змінам вхідного сигналу відповідають пропорційні зміни вихідного.

3.2. Основні параметри і характеристики підсилювачів

Підсилювальні властивості підсилювача оцінюються такими харак­теристиками:

1) коефіцієнт підсилення - для лінійного підсилювача це:

- за напругою К_и = ——',

І_кт

- за струмом K, = —;

Д,„

*<u

- за потужністю

У загальному випадку величини К_ц та K, є комплексними. Тому

• л A p .( _ \

/~l filtX tilL\ і J \ф«,(д Ф*т I J /ф

(3.1)

^{К =} -,

А« А_юе""

Де <p ф^ - фази вихідного та вхідного сигналів;

3. Підсилювачі електричних сигналів

фаз між вхідним та вихідним сигналами. Величина К_р=К_иК_/ - завжди дійсне число.

У багатьох випадках коефіцієнт підсилення представляють у лога­рифмічних одиницях-децибелах (дБ):

2) вхідний опір за постійним або змінним (залежно від виду підсилю­ вача) струмом R^ =—— ;

*sx

3) вихідний опір підсилювача^^ (опір між вихідними клемами підси­ лювача за вимкненого опору навантаження);

p

4) коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) r] = _2iL, де P - загальна по­ тужність, що відбирається від джерела живлення.

Найважливішими характеристиками підсилювачів є амплітудна та аплітудно-частотна, наведені на рис. 3.2. та рис. 3.3 відповідно.

Амплітудна характеритика

__ f_ являє собою залежність вихідної

напруги від вхідної U^=f{U^. На рисунку позначено: аб - робоча ділянка, на якій пропорційним змінам вхідного сигналу відповідають пропорційні зміни вихідного; U бв - режим насичення (тут з

^. ростом вхідного сигналу ріст

D =

вихідного припиняється -Рис. 3.2 - Амплітудна характеристика підсилювач виходить з лінійно-^(J_iHr^f(^UJ підсилювача _Г0 режиму).

Величина

називається динамічним діапазоном підсилювача.

( £Дитах ^^ CArrmin) ~ Р<>боЧИЙ ДІЗПаЗОН ВХІДНОЇ НЗПруГИ.

68

(3.2)

U

Нелінійність характеристики при вхідних напругах, менших за пояснюється наявністю шумових сигналів.

Амплітудно-частотна харак­теристика (АЧХ) - це за-лежність коефіцієнта підсилення К_и від кругової частоти co ((LF=27tflf- частота сигналу, що підсилюється).

На рисунку позначено:

Кц₀ - найбільший коефіцієнт підсилення;

^vu,

K,.

Ku,=

- таке знижен-

tt>H

ня підсилення звукового сигна­ лу не фіксується чітко вухом Рис.З.З-Амплітудно-частотна людини. характеристика K=f(a) підсилювача

3 АЧХ визначають робочий діапазон частот підсилюваного сигналу -від и>_н до 0).