1.6. Контрольные вопросы

1. Какие усилители называются усилителями переменного тока?

2. В чем заключается методика расчета усилителя переменного тока?

3. Поясните назначение каждого элемента схемы усилителя.

4. Назовите основные параметры усилителя переменного тока.

5. Поясните действие отрицательной обратной связи в усилителе.

6. Как расчитать входное и выходное сопротивления в рассматриваемой схеме?

7. Какое положение займет линия нагрузки по переменному току, если увеличить (уменьшить) сопротивление нагрузки R_н?

8. Чем отличаются выходные сопротивления по постоянному и по пере-менному токам?

9. Из каких соображений расчитываются емкости С₁, С₂, С_э?

10. Как расчитать КПД усилительного каскада?

11. При каком состоянии входного сигнала КПД каскада будет мини-мальным и при каком – максимальным?

12. В каком классе работает расчитываемый каскад? В каких классах могут работать усилители переменного тока?

13. В каком режиме работает транзистор в данном каскаде?

14. В чем преимущество схемы с фиксированным потенциалом базы перед схемой с фиксированным током базы?

2. Релейный усилитель

2.1. Краткие теоретические сведения о релейных усилителях

Рассмотренный ранее усилительный каскад обеспечивается пропорциональная зависимость выхода от входа. Однако во многих случаях в технике требуются устройства, состояние которых или их выходной сигнал резко меняется при достижении входного сигнала определенного значения – порога.

Такие усилители, характеристика которых явно нелинейная, называются релейными (РУ) или пороговыми. РУ широко применяются в устройствах контроля, включая цепи сигнализации при достижении контролируемым параметром заданного значения. Для создания автономного запирающего напряжения применяется эмиттерный резистор R_E, общий для обоих транзисторов схемы, с помощью которого создается падение напряжения смещения E_см. Кроме того на резисторе R_E возникает еще одна, дополнительная цепь положительной обратной связи (ПОС), способная передать как динамические так и статические сигналы. Это позволяет исключить одну из перекрестных связей и освободить базу одного из транзисторов генератора для подачи внешних сигналов. При этом схема становится несимметричной. Заметим, что симметричный триггер имеет два равноценных устойчивых состояния.

Релейный (пороговый) усилитель или несимметричный триггер с эмит-терной связью в технике получил название триггера Шмита (ТШ). Триггер Шмитта может выполняться на транзисторах, операционных усилителя, в дискретном и интегральном исполнении.

ТШ может выполнять ряд специфических функций, работая в качестве следующих устройств:

• формирователя прямоугольных импульсов из плавно меняющихся входных сигналов, пересекающих уровни срабатывания и отпускания;

• компаратора уровня входного напряжения с пороговым уровнем;

• порогового релейного элемента, превращающего плавный рост входного сигнала в скачкообразное изменение выходного тока или напряжения;

• усилителя мощности для различных релейных исполнительных электромеханизмов автоматики;

• гистерезисного элемента в аналоговых моделях автоматики, отражающих наличие люфтов, зазоров и т. п.

• в информационно-измерительных устройствах и др.

Ввиду того, что ТШ способен выполнять целый ряд специфических функций, особенно целесообразны детальное рассмотрение его работы и расчет.

Классическая схема триггера Шмитта и его передаточная характеристика представлены на рис. 2.1.

Р ис. 2.1 – Принципиальная схема (а) и передаточная характеристика (б); триггера Шмитта