1. Анализ научно-технической литературы

В справочном пособии «Апериодические усилители на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет Валитов Р.А» [1] приведены основные сведения об электрорадиоматериалах, компонентах и элементах радиоаппаратуры, кратко рассмотрены устройство и принципы действия важнейших радиоустановок.

В справочнике «Радиоэлектронные устройства Горошков Б.И.» [2] описаны практические схемы функциональных узлов, которые могут быть использованы в устройствах приемно - усилительной генераторной технике, даны описания этих схем и основные характеристики, определяющие область их применения. Данный источник будет использован для основного расчета усилительного каскада.

В учебном пособии для вузов «Основы промышленной электроники Криштафович А.К.» [3] приведены основные параметры и характеристики усилительных устройств, принципы их работы Описаны усилители, реализуемые по интегральной технологии. Изложены особенности устройств аналоговой обработки сигналов на основе операционных усилителей. Отражены аспекты автоматизации проектирования.

В справочнике «Аналоговые интегральные микросхемы Кудряшов Б.П.» [4] приведены основные сведения об наиболее популярных классах аналоговых микросхем; таких как дифференциальные и операционные усилители весьма универсальные в применении, а также усилители высокой промежуточной и низкой.

В учебнике для вузов «Операционные усилители и их применение. Марше Ж.Г.» [5] даются основные характеристики, принципы работы и расчет усилителей. Рассматриваются вопросы применения усилительных устройств в радиоэлектронике. Данный источник будет использован для изложения общих сведений об усилительных устройствах и об обратных связях и их влияниях на параметры усилительного устройства.

2. Обоснование выбора схемы усилителя

Большое количество различных типов ОУ, выпускаемых серийно, можно разбить на две большие группы по их элементной базе. Первая из этих групп, в которую входят в основном ОУ первого поколения, характеризуются использованием главным образом транзисторов типа n – p–n и большого количества резисторов, в то время как интегральные ОУ второй группы отличаются применением комплементарных структур (совокупностью транзисторов типа n–p–n и p–n–p) и резким уменьшением количества резисторов. К первой группе относятся трехкаскадные ОУ типа К153УД1, а ко второй–двухкаскадные типа К140УД1. Параметры ОУ второй группы значительно лучше. Так, у ОУ типа К140УД1 более широкий диапазон изменения входного дифференциального напряжения, простая схема компенсации смещения, встроенный конденсатор, обеспечивающий устойчивость ОУ для любой конфигурации и параметров цепи обратной связи. Кроме того, предусмотрена защита ОУ от коротких замыканий по выходу.

3. Описание

   1. Общие сведения

      1. Усилители

В зависимости от вида усиливаемых сигналов усилители подразделяют на усилители гармонических сигналов и усилители импульсных сигналов.

Всякий усилитель характеризуется полосой пропускания, равной разности граничных частот , которая в принципе должна соответствовать разности граничных частот сигнала. Поскольку требование пропускания всех частотных составляющих сигнала в ряде случаев может привести к значительному усложнению усилителя, а иногда и просто оказывается невозможным, на практике часто принимают,. Усилители, у которых нижняя граничная частота, называют усилителями постоянного тока, в отличие от усилителей переменного тока, для которых.

Широкополосными принято называть усилители, полоса пропускания которых превышает 20…50 кГц, т.е. достаточной для неискаженного усиления акустических сигналов (кГц). Усилители, предназначенные для усиления коротких импульсов, также относят к широкополосным.

В зависимости от типа усиленного элемента различают ламповые, полупроводниковые, магнитные, диэлектрические. Полупроводниковые усилители подразделяют на транзисторные и выполненные на интегральных микросхемах.

Усиление представляет собой процесс преобразования энергии некоторого ее источника в результате воздействия на него сигнала от источника энергии, называемого источником питания. Потребляется мощность , часть которой, называемая выходной мощностью, в преобразованном виде передается нагрузке. Для преобразования мощности, чаще всего в виде мощности постоянного тока, в мощность, как правило, переменного тока затрачивается мощность, получаемая от источника сигнала и называемая входной. Отсюда следует, что усиление представляет собой процесс увеличения мощности источника сигнала. Устройство, обладающее способностью увеличивать (усиливать) мощность источника сигнала, называется усилителем (рис. 3.1., и рис. 3.1.).

Рисунок 3.2 Общая структурная схема электронного усилителя.

- мощность источника питания;

- входная мощность;

- выходная мощность.

Рисунок 3.3 Функциональная схема электронного усилителя

- источник ЭДС источника сигнала

- входная мощность;

- выходная мощность;

- входной ток усилителя;

- выходной ток усилителя;

- входной ток усилителя;

- выходной ток усилителя;

- внутреннее сопротивление источника сигнала;

- сопротивление нагрузки.