Входное сопротивление усилителя, охваченного оос

Последовательная ООС по току и по напряжению увеличивает входное сопротивление: R_вх.ос = R_вх(1 + Β·k). Параллельная ООС по току и по напряжению уменьшает входное сопротивление: R_вх.ос = R_вх/(1 + Β·k).

Наверх

Выходное сопротивление усилителя, охваченного оос

Параллельная и последовательная ООС по току увеличивает выходное сопротивление: R_вых.ос = R_вых(1 + Β·k). Параллельная и последовательная ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление: R_вых.ос = R_вых/(1 + Β·k).

Таким образом, несмотря на снижение коэффициента усиления ООС применяют широко для существенного улучшения характеристик усилителя, например, для повышения стабильности и входного сопротивления и уменьшения выходного сопротивления.

Наверх

Классы работы транзистора в усилителе

Примем, что на вход усилителя подается синусоидальный сигнал.

Различают классы А, АВ, В, С и D в зависимости от положения начальной рабочей точки (статического режима) и величины входного напряжения. Основными характеристиками этих режимов являются нелинейные искажения и КПД. Работа усилителя в соответствующем режиме поясняется с помощью придаточной характеристики на рисунке:

U_вых.А – действует в течение всего периода U_вх.А. U_вых.В – действует в течение половины периода U_вх.В. U_вых.С – действует в течение интервала, меньшего половины периода U_вх.С.

Класс А подразумевает работу на линейной части характеристики с малым сигналом U_вх и сравнительно большой постоянной составляющей U_вх.п. Нелинейные искажения минимальны. Однако КПД резко превышает 0,35. Применяются в высококачественных линейных усилителях.

Класс В характеризуется работой с большим сигналом U_вх. Захватывается нелинейный участок передаточной характеристики. Форма выходного напряжения искажается (полусинусоида). Однако КПД достигает 80%. Применяется в 2-х тактных усилителях мощности.

Класс С характеризуется тем, что входное напряжение больше, чем в классе В. Выходное напряжение действует в течение времени меньшего, чем половина периода. Режим сопровождается большими искажениями усиливаемого напряжения, но КПД приближается к единице. Применяется в избирательных усилителях и автогенераторах.

Класс АВ является промежуточным между А и В.

Класс D - ключевой (транзистор находится или в насыщении, или в отсечке).

Наверх

Усилители на биполярных транзисторах

В промышленной электронике предпочтение часто отдают схемам на биполярных транзисторах, которые показаны на рисунке:

Сигнал источника e_г с внутренним сопротивлением R_г через разделительный конденсатор С1 большой емкости поступает на вход усилительного каскада. Усилительный сигнал снимается с резистора R_H через разделительный конденсатор С2 большой емкости. Питание каждой из схем осуществляется от источника ЭДС Е. Смещение рабочей точки на входной характеристике транзистора осуществляется при помощи делителя напряжения на резисторах R1 и R2.

Усилители работают в классе А. R_э-C_э - цепь эмиттерной стабилизации начального режима работы. С1 препятствует связи по постоянному току источника eг с усилителем, С2 препятствует связи выходной коллекторной цепи с R_H по постоянному току, С_Э ликвидирует ООС на переменному токе. С1, С2, С_Э выбирают такими, чтобы в области средних частот переменные составляющие на них были пренебрежимо малы: X_C1 = 1/ωc1 << r_вх.э, X_C2 = 1/ωc2 << RH, X_СЭ ≈ 10·X_C1.

Усилитель с общим эмиттером обладает:

• Коэффициентом усиления по напряжению до десятков единиц;

• Коэффициентом напряжения по току в несколько десятков единиц;

• Низким входным сопротивлением (от сотен Ом до десятков кОм).

Эммиттерный повторитель характеризуется:

• Стабильным коэффициентом усиления по напряжению, близким по величине к 1 (находится в пределах 0,9…0,9995);

• Большим входным сопротивлением;

• Низким выходным сопротивлением.

Наверх