5.1. Загальні відомості

Підсилювачами називають пристрої, які призначені для підсилення періодичних та постійних за струмом сигналів. В більшості електричні сигнали, що подаються на вхід підсилювачів, надходять з первинних перетворювачів, які можуть мінятися в часі дуже повільно, або досить швидко.

Тому, підсилювачі повинні бути здатними підсилювати як змінні так і постійні за часом вхідні сигнали.

Умовно підсилювачі поділяються на:

• підсилювачі напруги;

• підсилювачі струму;

• підсилювачі потужності.

Підсилювачі характеризуються вхідними та вихідними параметрами.

До вхідних параметрів підсилювача належать: вхідна напруга, струм, потужність та вхід ний опір.

До вихідних – вихідна потужність, опір, напруга та вихідний струм. Підсилювальні властивості підсилювача характеризують коефіцієнти підсилювання по напрузі, струму та потужності.

Коефіцієнт підсилення напруги визначають за виразом:

; (5.1)

Коефіцієнт підсилення струму:

; (5.2)

Коефіцієнт підсилення потужності:

. (5.3)

Значення К_Р не можна виразити як добуток Кu· К_І, може досягати сотні тисяч, тому на практиці, для оцінки значень модулів коефіцієнтів підсилення використовують логарифм-мічну шкалу, одиницею якої є децибел (Дб) тоді в цьому разі:

(5.4)

(5.5)

(5.6)

Для забезпечення потрібного підсилення підсилювачі складаються з кількох каскадів , що мають спільні властивості.

Структурна схема багато каскадного підсилювача зображена на рис.5.1.

Рис.5.1. Структурна схема підсилювача

Якщо коефіцієнти підсилення каскадів виражені в децибелах, то загальний коефіцієнт підсилювача дорівнює сумі коефіцієнтів підсилення окремих каскадів.

Підсилювальний каскад являє собою транзисторну схему, або схему, виконану на інтегральній основі. Розрізняють три схеми вмикання транзисторів: з спільним емітером, спільним колектором та спільною базою. Назва схеми зазначає, який електрод є спільним для вхідного та вихідного кола.

5.2. Класифікація підсилювачів електричних сигналів

На практиці застосовують різні схеми підсилювачів постійних та змінних струмів та режимів їх роботи..

5.2.1. Простий однокаскадний підсилювач постійного струму

На рис.5.2. зображена схема каскаду зі спільним емітером. Ця схема має лише одне джерело живлення і призначена для підсилювання сигналів на постійному струмі.

Рис. 5.2. Схема підсилювача постійного струму

Напруга зміщення (U_зм) та напруга компенсації (U_комп ) формуються резистивними дільниками (рис. 5.2) напруги U_зм (R₁, R₂), а U_комп (R₃, R₄), R_е – резистор у колі емітера створює негативний зворотний зв’язок, цим він покращує стабільність роботи схеми. Недоліком схеми є відсутність спільної точки джерела вхідного сигналу (U_вх) і навантаження R_н, що не дає можливості створення на базі такої схеми багато каскадного підсилювача з великим коефіцієнтом підсилення.