70.Аналоговые электронные устройства: классификация. Электронные усилители: классификация, основные параметры и характеристики

Усилитель - электронное устройство для усиления парамеров электрического сигнала

(U. I. P).

Основные параметры усилителей:

1. КУ по напряжению: 2. КУ по ТОКА:

3. КУ по мощности. 4. Диапазона частот

5. Коэфф. Искажений 6. кпд

Кр> - всегда больше 1.

Классификации усилителей:

1. По виду AЭ (лампы, VT. и т.д.)

2. По структуре (одно- и многокаскадные)

3. По диапазону усиливаемых частот (УНЧ. УВЧ. УСВЧ.УПТ и др.)

4. По режиму работы (линейные, нелинейные) Характеристики усилителей:

1. Амплитудная - зависимость вых. напр, от входного

2. АЧХ –от частоты

3. ФЧХ - зависимость угла сдвига фазы вых. сигнала по отношению к фазе входного ей гнала и зависимости oт частоты.

4. Переходная - реакция вых. сигнала на единичный скачок входной сигнала.

Принцип работы:

Основные элементы усилительного каскада: УЭ и нагрузка.

Их. сигнал подаёмся на вход УЭ и изменяет ток. текущий через него. Из-за наличия нагрузки на выходе формируется напряжение. Процесс усиления основан на преобразовании энергии источника пост. напряжения в энергию перем. напряжения в выходной цепи зa счёт изменения сопрогивлеиия УЭ по чакону, задаваемому входным сигналом. Главное с в-во УЭ - способность изменять своё сопротивление в зависимости от входного сигнала (переменный резистор): чем больше сигнал, тем меньше сопротивление коллектор-эмиттер (для VT). В стабильном состоянии, когда сопротивление УЭ и нагрузки равны, напряжение на выходе равно ': напряжения питания, т.е. УЭ работает как резистор.

71. Обратные связи в усилителях

ОС - связь между вх. и вых. усилителя, из-за которой часть энергии усиливаемых колебаний попадает с вых. на вх. усилителя. ОС может возникать случайно за счет плохого монтажа и неудачного расположения элементов (паразитными) и могут вводиться умышленно для изменения свойств усилителя. В сложных усилителях может быть несколько цепей ОС.

ОС делятся: по способам снятия вых. каскада

по способам подачи его на вх. усилителя

Е сли подключена последовательно, это последовательная ОС (ОС по току), если параллельно - по напряжению. Существуют комбинированные способы подключения ОС.

Влияние ОС НА СВОЙСТВА УСИЛИТЕЛЯ

На рисунке – схема последовательной ОС пo напряжению: K=Uвых/U_BX.

Напряжение ОС, подаваемое на для вх. усилителя с учетом β 4- х-полюс-ника ОС: U_oc=β*Uвых Uвых = K U_BX => Uoc= β KUвх. Составим уравнение Кирхгофагофа для контура а.б.г.в, считая, что полярность напряжения источника U и ubx совпадают: U-U_вх+Uос=0; U-Uвх+ β KUвх=O;

U=Uвх(1- β K) Коэф. усиления с учетом ОС: K_oc=Uвых/U=KU_BX/Uвых(1- βК)=K/(1- β K) где (1- β К) - глубина связи и βК - петлевое усиление. Из формулы следует, Кос зависит от соотношения модулей и фаз коэф. β и К. Если IКосI >К => ПОС, если IКосI <К => ООС. Если β -действительное число и не зависит от частоты - частотно-независимой ОС. При комплексном значении β связь частотно-зависимая. При отрицательной связи уменьшается К и уменьшается нелинейные (частотные и фазовые) искажения сигнала. При работе усилителя его св-ва могут изменяться, это обычно оценивают с помощью коэф. нестабильности: q=d(k)/k ; d[К]-абсолютное изменение коэф. Усиления. Для усилителя с ОС: qoc=d(Koc)/Ko_C; d[Koc]=d[K/(1- β K)]; q_oc=d/(1- β K)

При ООС 1- β К=1+ β К>1 => и нестабильность усиления в (1+ β К) раз меньше, чем без ООС => ООС стабилизирует коэф. усиления. При ООС увеличивается вх. сопротивление усилителя и уменьшается вых. Если необходимо скорректировать ЧХ используют частотно-зависи­мые цепи ОС.