30.Усилители, их параметры, характеристики, классы усиления. Усилители переменных сигналов, их особенности. Искажения сигналов в усилителях.

Усилители – это преобразователи энергии пост поля, создаваемого ист питания, в энергию вых сигнала на нагр-ке. Управление этим процессом осущ ист питания.

Разноидности усилителей:

- УТока, УНапряж, УМощности.

Любой усилитель – это управляемый источник. М.б. по току, напр-ю, след-но обеспечивать разные коэф передачи: Ki, Ku, Kp=Ki*Ku.

- если на вх подан импульсный сигнал, то это У имп сигн-в.

- если вх сигнал м. меняться от 0 до , то это ид УПТ.

- если раб диап от 0 до w в. гр., на кот коэф передачи падают в 2 раз, то это Усил.ПостТока.

- если этот диап от w н. гр. до w в. гр., то это Усил.Пермен.Тока(У~T).

- раб диап в разных диапазонах частот=> У частот.

- если w в. гр.>> w н. гр. – широкополосный У,

- если w в. гр. и w н. гр.близки, то узкополосный У (избирательный У)

Особенности:

1) УПостТока и УПермТока различаются схемно, т.к. для обеспеч-я раздел-я по пост сост-й д.б. соотв эл-ты. Для связи м/у звеньями в У~Т исп RC связь или транзисторы, а УПТ не содержат разд эл-тов. М/у ист и У, м/у У и нагр есть непоср связь. Статич режим сохр-я => его надо передавать=>особ-ть: необходимость согласования по уровням (по статич режиму) как звеньев внутри У, так и с ист вх сигнала и нагрузкой. Для этого исп двухполярное питание, а внутри У схемы сдвига уровня.

2) в УПТ в силу непоср связи м/у звеньями передаётся как полезный сигнал, так и паразитные сигналы (фоны, шумы, наводки и т.д.) Наличие этих нежелат сигналов вызывает дрейф нуля в УПТ. Дрейф нуля – это выходной сигнал, появляющийся в схеме при отсутствии сигнала на входе. Есть также и приведённый дрейф: Uвх.др= Uвых.др /Ku.

3) для любого усилителя хар-на зав передачи: Uвых=f(Uвх), но для У~Т она идёт из нуля, а для УПТ не из нуля:

Выводы:

- УПТ должны строиться так, чтобы дрейф был min,

- в УПТ пред звено всегда влияет на статич режим послед. Чтобы его убрать вводят спец сх сдвига по пост уровню.

Классы усиления:

Работу У эл-та удобно хар-ть вел-ной угла , кот равен ½ периода сигнала в вых цепи У. В зав-ти от  различают 5 режимов работы У – классы усиления. В лин сх наиболее употребимы: А, В, АВ. Также есть C и D

В реж класса А р.т. Т нах на середине линейного участка динамич хар-ки Iк=f(Uбэ) и А-да вх сигнала такова, что вых ток протекает в течении всего периода входного сигнала, т.е. отсечка отсутствует. Угол =. Режим класса А хар-ся малыми лин искажениями. КПД, представляющий собой отношение полезной мощности к мощности, потребляемой от ист питания, равен:

Где Uкmax, Iкmax – А-ные зн-я первой гармоники коллекторного напр-я и тока; Uкэ0 – постоянное напр-е (в р.т.) на К, I₀ – сред зн-е К тока.

В реж класса B р.т. нах в нач динамич хар-ки и вых ток Т течёт в течение ½ периода вх сигнала (=/2). КПД в режиме В высок (78,5%) => его применяют в мощных 2-х тактных У.

Режим АВ – промежуточный м/у А и В. При малых и средних вх сигналах он обладает св-вами режима А, а при большом вх сигнале – режима В. КПД меньше, чем в реж В.

При работе в классе С нач смещение и положение р.т. выбирается т.о., чтобы </2. При этом ток покоя равен 0. Этот режим является для аналоговых устройств более экономичным, т.к. при остутствии вх сигнала Т почти не потр мощности. Режим С исп в высокочастотных одно и двухтактных УМ с резонансными контурами, эффективно фильтрующие высшие гармоники.

В режиме D Т работает как ключ.