Основные схемы транзисторных каскадов усиления и их назначение
Усиление электрического сигнала с помощью транзистора основано на зависимости коллекторного тока от величины напряжения, приложенного к участку эмиттер-база. Упрощенная схема усилителя на транзисторе и графики, поясняющие его работу, приведены на рис.6.32.
\Рисунок 6.32 — Принцип усиления электрических колебаний
с помощью транзистора
При
отсутствии переменного сигнала на входе
(до момента
)
в цепи эмиттера протекает ток
,
а в цепи коллектора — несколько меньший
по величине ток
.
На сопротивлении
током
создается падение напряжения
.
При подаче на вход усилителя переменного
напряжения
с момента
эмиттерный и коллекторный токи становятся
пульсирующими. Поэтому на нагрузочном
резисторе создастся также пульсирующее
напряжение
,
причем сами пульсации повторят по форме
входной сигнал
,
но их амплитуда будет выше. Далее с
помощью разделительного конденсатора
из сигнала
выделяется его переменная составляющая,
которая и является выходным сигналом
усилителя
.
Число, показывающее, во сколько раз
напряжение выходного сигнала превышает
напряжение входного сигнала, называется
коэффициентом
усиления по напряжению:
.
Усиление сигнала транзистором происходит за счет потребления энергии источников питания, а сам транзистор выполняет лишь функцию «регулятора», который под воздействием слабого входного сигнала, поступающую в цепь с малым входным сопротивлением, изменяет ток в выходной цепи, обладающей большим сопротивлением.
Каскады усиления мощности (УМ)
|
В многокаскадных усилителях последний (выходной или оконечный) каскад является каскадом усиления мощности, выделяемой в полезной нагрузке. При этом выходная мощность каскада УМ должна быть достаточной для приведения в действие нагрузки, подключенной всего выходную цепь. Выходной каскад УМ должен максимально усиливать мощность усиливаемого сигнала при допустимом коэффициенте нелинейных искажений и более высоком КПД. Различают однотактные или двухтактные выходные каскады УМ, которые могут собираться на мощных усилительных лампах, или на транзисторах, или на газоразрядных тиратронах. |
Типовые
схемы однотактных трансформаторных
каскадов УМ на мощном триоде (а) и лучевом
тетроде (б), работающие в режиме класса
А с автоматическим смещением рабочей
точки.
Основные типы и принципы действия генераторов
В зависимости от способа создания магнитного поля генераторы постоянного тока делятся на три группы: 1) генераторы с постоянными магнитами, или магнитоэлектрические; 2) генераторы с независимым возбуждением; 3) генераторы с самовозбуждением.
Магнитоэлектрические генераторы состоят из одного или нескольких постоянных магнитов, в поле которых вращается якорь с обмоткой. Ввиду очень малой вырабатываемой мощности генераторы этого типа для промышленных целей не применяются. У генератора с независимым возбуждением обмотки полюсов питаются от постороннего, не зависимого от генератора, источника постоянного напряжения (генератора постоянного тока, выпрямителя и др.). Питание обмотки возбуждения полюсов генератора с самовозбуждением осуществляется со щеток якоря самой машины. Принцип самовозбуждения заключается в следующем. При отсутствии тока в обмотке возбуждения якорь генератора вращается в слабом магнитном поле остаточного магнетизма полюсов. Незначительная э. д. с, индуктируемая в обмотке якоря в этот момент, посылает слабый ток в обмотку полюсов. Магнитное поле полюсов увеличивается, отчего э. д. с. в проводниках якоря также увеличивается, что, в свою очередь, вызовет увеличение тока возбуждения. Так будет продолжаться до тех пор, пока в обмотке возбуждения не установится ток, соответствующий величине сопротивления цепи возбуждения. Самовозбуждение машины может произойти лишь в том случае, если ток, протекающий по обмотке полюсов, будет создавать магнитное поле, усиливающее поле остаточного магнетизма, и если, кроме того, сопротивление цепи возбуждения не превышает некоторой определенной величины. Генераторы с самовозбуждением, в зависимости от способа соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря, делятся на три типа: 1. Генератор с параллельным возбуждением (шунтовой), у которого обмотка возбуждения полюсов включена параллельно обмотке якоря 2. Генератор с последовательным возбуждением (сериесный), у которого обмотка возбуждения полюсов включена последовательно с обмоткой якоря. 3. Генератор со смешанным возбуждением (компаундный), у которого на полюсах имеются две обмотки: одна, включенная параллельно обмотке якоря, и другая, включенная последовательно с обмоткой якоря. В зависимости от способа соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря генератор обладает своими особенностями, своими присущими только ему свойствами.