11.Построение динамических характеристик биполярных транзисторов.
Динамический коэффициент усиления по току и напряжению может быть определен графически. Для этого на семействе выходных статических характеристик наносится линия нагрузки, которая строится согласно уравнению:
Ек=Uк+ Iк*R3,
где Ек – напряжение питания усилителя,
Iк – ток в цепи коллектора,
R3=Rk – сопротивление в цепи коллектора.
На линии нагрузки граничные точки определяются координатами:
Iк=0; Uк = Ек
Uк =0; Iк= Ек/Rk
Рис 1.14. Построение динамических характеристик
В точках пересечения выходных характеристик транзистора с линией нагрузки строится переходная динамическая характеристика. Значение измененного тока коллектора при отсутствии сигнала наносится на линию нагрузки и определяет режим покоя. Ток базы позволяет определить величину напряжения смещения в цепи базы. Коэффициенты усиления соответственно определяются:
12.Способы подачи напряжения смещения на базу биполярного транзистора.
13.Схемы питания и температурной стабилизации режима работы биполярных транзисторов.
14. Электронные усилители. Определение, классификация, основные параметры.
Электронный усилитель — усилитель электрических сигналов, в усилительных элементах которого используется явление электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел) в составе какой-либо аппаратуры — радиоприёмника, измерительного прибора, магнитофона и т. д.
Классификация.
Аналоговые усилители и цифровые усилители.
Виды усилителей по элементной базе: ламповый; полупроводниковый; гибридный; квантовый.
Виды усилителей по диапазону частот: усилитель постоянного тока; усилитель низкой частоты; усилитель высокой частоты; импульсный усилитель.
Виды усилителей по полосе частот: широкополосный; полосовой; селективный.
Виды усилителей по типу нагрузки: с резистивной; с ёмкостной; с индуктивной; с резонансной.
Специальные виды усилителей: дифференциальный, операционный, инструментальный, масштабный, логарифмический, квадратический, интегрирующий, инвертирующий, парофазный, малошумящий, изолирующий.
Некоторые функциональные виды усилителей: предварительный, оконечный, усилитель промежуточной частоты, резонансный, видеоусилитель, усилители магнитной записи, микрофонный усилитель, усилитель-корректор.
Усилители в качестве самостоятельных устройств: усилители звуковой частоты, антенные усилители, измерительные усилители.
Основные параметры.
Диапазон частот, коэффициент усиления, неравномерность АЧХ (амплитудно-частотная характеристика), чувствительность, уровень шума, коэффициент нелинейных искажений, входное сопротивление, выходное сопротивление, максимальное выходное напряжение, максимальная выходная мощность.
15.Режимы (классы) усиления усилителей. Режима класса а. Режима класса в. Понятие рабочей точки и токов покоя.
Режим класса А
При этом режиме величина анодного тока покоя всегда задается такой, чтобы даже при минимально возможном значении входного сигнала (а также и при его отсутствии) анодный ток не снижался до нулевого значения. Иными словами, лампа, работающая в классе А, никогда не запирается. Если на вход (управляющую сетку) такого каскада усиления будет подано синусоидальное напряжение, форма анодного тока также будет синусоидальной. Режим класса А характеризуется наилучшей линейностью усиления, однако по энергетической эффективности он самый плохой. Теоретическое значение максимального КПД при синусоидальной форме выходного сигнала в режиме класса А равно 50%. Наиболее простое тому объяснение — большой ток покоя, существующий даже при полном отсутствии входного сигнала. Низкий КПД кроме очевидного высокого энергопотребления, неудобен тем, что на анодах ламп рассеивается повышенная тепловая мощность, что уменьшает максимально достижимую полезную мощность, отдаваемую ими.
Режим класса В
В этом режиме ток покоя равен нулю, а сам анодный ток протекает только при действии положительной полуволны входного сигнала. Таким образом, лампа заперта в период действия отрицательной полуволны входного сигнала. Так как входной сигнал фактически претерпевает однополупериодное выпрямление, в сигнале возникают существенные искажения в виде гармоник. Для решения данной проблемы приходится принимать дополнительные меры (применение двухтактных схем усиления). Однако, в режиме класса В анодный ток существует при любом значении амплитуды входного сигнала, что не нарушает линейности амплитудно-амплитудной характеристики усилителя. Теоретическое значение максимального КПД (при полном использовании лампы по напряжению и току, что на практике недостижимо) при синусоидальной форме выходного сигнала в случае двухтактного усилителя класса В составляет 78,5%. Это напрямую связано с отсутствием тока покоя.
Рабочей точкой считаются ток и напряжение на выходе транзистора при отсутствии входного сигнала. Рабочая точка определяется по статическим входной и выходной характеристикам транзистора.
Ток покоя - это ток, который течёт через транзистор в отсутствие входного сигнала.