1.4. Ламповый усилитель.

Простейшим видом усилителя является ламповый усилитель напряжения с нагрузкой в виде резистора (резистивный усилитель), схема которого на триоде показана на рис.5.

Рис.5. Ламповый усилитель.

Малые колебания сеточного напряжения лампы вызывают значительные колебания анодного тока. Соединив анод лампы с резистором R_H нагрузки, можно получить значительные колебания падения напряжения на этом резисторе (этим и обусловливается название усилителя). В качестве нагрузки применяют также катушку индуктивности, трансформатор, колебательный контур и т.д.

Чтобы избежать нелинейных искажений, надо использовать пропорциональную зависимость между силой анодного тока и сеточным напряжением, т.е. линейный участок сеточной характеристики. Для этого, во-первых, нужно задать напряжение на сетке при отсутствии переменного сигнала. Это значение, называемое рабочей точкой усилителя, должно находиться примерно посередине линейного участка сеточной характеристики и, как правило, в области отрицательных значений напряжения сетки. Во-вторых, амплитуда усиливаемого сигнала должна удовлетворять тому условию, чтобы результирующее сеточное напряжение находилось в пределах линейного участка характеристики.

Для выбора рабочей точки в усилителе используют резистор R_К (рис.5).

Постоянная составляющая анодного тока создаст на нем постоянное падение напряжения. Так как падение напряжения на R_С незначительно, то потенциал сетки будет ниже потенциала катода на I_a R_к.

Таким образом, с помощью R_К осуществляют нужное смещение напряжения на сетке, поэтому его называют резистором смещения (катодный резистор).

Однако при таком включении сеточное смещение будет определяться и переменной составляющей анодного тока. Чтобы избежать этого, параллельно R_К подключают конденсатор С_К. Его сопротивление постоянному току бесконечно велико и в то же время можно так подобрать его значение, чтобы переменная составляющая анодного тока проходила через него практически беспрепятственно.

Конденсатор С_Р служит для того, чтобы на сетку лампы не поступала постоянная составляющая сигнала, так как это может повлиять на положение рабочей точки. Резистор R_С – резистор утечки служит для предотвращения накапливания случайного заряда на сетке лампы.

1.5. Усилительный каскад на транзисторе.

Выходное усиленное напряжение, как это видно из рис.6, равно

U_вых= - I_кR_к, где

- э. д. с. источника питания; I_к – сила тока в цепи коллектора; R_к – сопротивление резистора в цепи коллектора.

Рис.6 . Усилительный каскад на транзисторе.

Переменный входной сигнал подключен к эмиттерному переходу и влияет на силу тока коллектора, следовательно, и на падение напряжения на резисторе цепи коллектора (I_кR_к). Таким образом, выходное напряжение изменяется в соответствии с изменением входного напряжения. Разделительный конденсатор С₁ не позволяет постоянной составляющей силы тока базы протекать через источник входного напряжения, конденсатор С₂ отфильтровывает на выход только переменную составляющую.

Не вдаваясь в детали, отметим, что и в этом случае необходимо получить прямо пропорциональную зависимость между выходным и входным напряжениями. Поэтому, так же как и у лампового усилителя, выбирают исходную рабочую точку на характеристиках транзистора.