- •Экзаменационные вопросы по дисциплине «Электронная техника»
- •2010-2011 Учебный год
- •Физические основы электронных приборов.
- •Прямое и обратное включение p-n-перехода.
- •Классификация полупроводниковых диодов.
- •Тиристоры.
- •Биполярные транзисторы.
- •Полевые транзисторы.
- •Интегральные микросхемы.
- •Полупроводниковые интегральные микросхемы.
- •Гибридные интегральные микросхемы.
- •. Оптроны.
- •. Индикаторы.
- •Поляризационный тип. Работа жк на просвет.
- •. Неуправляемые выпрямители.
- •.Однофазные выпрямители.
- •.Трёхфазные выпрямители.
- •. Сглаживающие фильтры.
- •. Управляемые выпрямители.
- •.Инверторы.
- •.Стабилизаторы напряжения.
- •.Стабилизаторы тока.
- •.Преобразователи напряжения.
- •21 .Преобразователи частоты.
- •.Классификация и параметры усилителей.
- •.Обратная связь в усилителях.
- •.Усилители напряжения.
- •.Усилители постоянного тока.
- •.Усилители мощности.
- •.Генераторы гармонических колебаний.
- •.Генераторы rc-типа.
- •3.1 .Общая характеристика импульсных устройств.
- •.Формирование импульсов.
- •.Классификация генераторов.
- •.Мультивибратор.
- •.Логические элементы.
- •.Триггеры.
- •.Основные понятия о счётчиках. Счетчики импульсов
- •.Основные понятия о дешифраторах. Шифраторы и дешифраторы
-
.Классификация и параметры усилителей.
Электронные усилители представляют собой радиотехнические устройства, усиливающие мощность, напряжение или ток электрического сигнала, подводимого к его входу. Они применяются в устройствах радиосвязи, радиовещания, автоматике, измерительной технике, телевидении, в бытовых приборах и т. д.
Усилители электрических сигналов делятся в зависимости от диапазона рабочих частот на
усилители постоянного тока, усилители низких частот, широкополосные радио- и промежуточных частот; по схемному построению на одпокаскадные (с одним усиливающим элементом и его нагрузкой) и многокаскадные, с несимметричным и симметричным (двухтактным) выходом и входом и т. д.
Усилители постоянного тока (УПТ) усиливают электрические сигналы постоянного тока и все сигналы переменного тока до некоторой заданной рабочей частоты. Они применяются в устройствах электросвязи, автоматике и телемеханике, счетно-решающих и других устройствах.
Усилители низкой частоты (УНЧ) усиливают электрические сигналы звуковой частоты, занимаю-
щие полосу частот 20—20 000 Гц. Они получили очень широкое распространение там, где требуется громкое воспроизведение музыки и речи, и входят составной частью в киноустановки, радиовещательные приемники, различные установки усиления речи и т. д.
Широкополосные усилители, работающие в полосе частот от 50 Гц до 6 МГц, применяются в радиолокации и телевидении, автоматике и вычислительной технике.
В некоторых случаях необходимо усилить сигналы в узкой полосе частот. Для этих целей используются в качестве нагрузки каскада резонансный контур (один или несколько) и другие устройства, обладающие способностью выделять полосу частот. Эти усилители называются селективными или избирательными. Они широко используются буквально во всех радиоприемниках и радиопередатчиках.
На вход усилителя сигнал может подаваться от различных устройств — микрофона, детектора, воспроизводящей головки магнитофона, фотоэлемента и т. д. Все эти устройства маломощные, поэтому они выдают электрический сигнал такой малой амплитуды, что его недостаточно для воспроизведения без усиления. Для увеличения амплитуды входного сигнала применяются усилители, нагрузками которых могут быть громкоговорители, записывающая головка магнитофона, осциллограф, двигатели в автоматике и другие устройства.
В зависимости от назначения входных и выходных устройств усилитель может иметь только один каскад усиления, но для получения больших выходных мощностей может быть введен в его состав еще целый ряд каскадов.
В современной электронной технике транзисторные усилители получили очень широкое распространение. Они обладают некоторыми особенностями по сравнению с другими усилительными приборами.
-
.Режимы работы усилителей. (достаточно рассказать один из режимов)
В зависимости от положения рабочей точки Р на характеристике транзистора различают следующие основные режимы работы усилителя мощности: А, В, А В и С.
В режиме А ток в выходной цепи транзистора протекает в течение всего периода сигнала. В этом режиме рабочую точку Р выбирают примерно на середине прямолинейного участка характеристики (рис. 5.18, а). Это достигается подачей соответствующего смещения Есы во входную цепь транзистора. В этом режиме напряжение смещения по абсолютной величине всегда больше амплитуды входного сигнала (Есм ≥ Umах), а ток покоя I0 всегда больше амплитуды переменной составляющей выходного тока (I0≥Im вых). Поэтому форма колебаний выходного тока будет почти в точности воспроизводить изменения сигнала но входной цепи. Это обеспечивает минимальные нелинейные искажения сигнала. Однако этот режим характеризуется низким КПД (порядка 20 — 30%). Это вызвано тем, что ток покоя транзистора Iкр, потребляемый усилителем от источника питания, всегда больше амплитуды переменной составляющей Iвых, определяющей полезную мощность.
Режим А применяется в маломощных каскадах, в которых важны малые нелинейные искажения, а КПД не имеет существенного значения. Обычно в этом режиме работают каскады предварительного усиления или маломощные выходные каскады.
В режиме В (рис. 5.18, б) рабочая точка выбирается так, чтобы ток покоя был равен нулю.
При подаче на вход каскада переменного напряжения сигнала положительная полуволна будет вызывать появление выходного тока через транзистор; при отрицательной полуволне входного напряжения ток в выходной цепи отсутствует. Таким образом, выходной ток будет иметь форму импульсов с углом отсечки θ = π/2.
Углом отсечки называется половина той части периода, в течение которой ток сигнала протекает через усилительный элемент. Искаженная форма выходного тока обусловливает чрезмерные нелинейные искажения.
Преимуществом усилителя, работающего в режиме В, является более высокий КПД (60 70%) по сравнению с усилителем, работающим в режиме А. Это объясняется тем, что в отсутствии сигнала выходной ток транзистора практически ранен нулю, а энергия источника питания расходуется только по время усиления сигнала.
В режиме В высок уровень нелинейных искажений, поэтому он используется в двухтактных схемах, компенсирующих эти недостатки и позволяющих получить большую выходную мощность при высоком
кпд.
Режим АВ (рис. 5.18, в) является промежуточным I между режимами А и В. Он более экономичен, чем А (КПД 40 — 50%), и характеризуется меньшими нелинейными искажениями, чем В. Режим АВ также применяется в двухтактных усилителях мощности.
В усилителях режима С ток в выходной цепи течет менее половины периода входного сигнала. Каскад усиления при отсутствии сигнала и при его малых значениях не работает, поэтому усилитель потребляет от источника питания меньше энергии, чем в режиме В. Усилители режима С не воспроизводят весь период усиливаемого гнала. Это искажает сигнал. Поэтому в усилителях с малыми искажениями режим С не применяется. Он нашел применение в радиопередающих устройствах.
Принципиальная схема однотактного выходного каскада (усилителя мощности) с общим эмиттером показана на рис, 5.19.
В однотактных усилителях мощности транзистор всегда работает в режиме А.