Виды построения схем усилителей

Усилительное устройство характеризуется рядом технических показателей. В зависимости от того, какие из показателей считают основными формулируются требования к проектированию усилителей и выбираются способы их технической реализации. К основным показателям относятся: коэффициент усиления, амплитудно- и фазочастотные и переходные характеристики, коэффициент нелинейных искажений , уровень помех, чувствительность, устойчивость, входное и выходное сопротивления. Спроектированное устройство должно удовлетворять определенному сочетанию упомянутых показателей.

В первую очередь усилитель характеризуется: коэффициентами усиления по напряжению, по току или мощности.

Кu= Uвых/Uвх, КI=Iвых/Iвх, KP= Pвых/Pвх

Частотные свойства усилителя отображаются Амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристиками (далее АЧХ и ФЧХ). Первая из них представляет собой зависимость коэффициента усиления от частоты. ФЧХ представляет собой зависимость от частоты сдвига фаз между выходным и входным сигналами, обусловленного реактивными свойствами отдельных элементов схемы. При усилении прямоугольных импульсов качество работы усилителя оценивается по переходной характеристике. Это зависимость от времени выходного напряжения при воздействии на вход усилителя напряжения ступенчатой формы.

В выходном напряжении наряду с основной составляющей сигнала всегда присутствует составляющая помехи. Уровень помех на выходе не должен превышать некоторой определенной доли выходного сигнала. Основные помехи, возникающие в усилителе- это фон и шумы Уменьшение фона достигается за счет:

1) сглаживания пульсаций питающего напряжения;

2) использования отрицательной обратной связи(далее ООС);

3) рациональной конструкции и монтажа устройства.

Одним изб авжных качественных характеристик усилителя является чувствительность. Под чуствительностью понимают меру изменения той или иной характеристики усилителя, вызванного изменением одного или нескольких эл-тов.

Самые простые усилители построены на транзисторах или операционных усилителях(далее ОУ), сосотоящих из одного каскада усиления.

Рис.

На рис. 2 в качестве усилительного элемента использован ОУ. По принципу действия ОУ сходен с обычным усилителем. Он также предназначен для усиления напряжения или мощности входного сигнала. Свойства и параметры обычного усилителя полностью определены его схемой, а свойства и параметры ОУ определяются преимущественно параметрами цепи ОС. Благодаря практически идеальным характеристикам Оу реализация различных схем на их основе оказывается значительно проще, чем на отдельных транзисторах.

Усилитель может состоять из одного или нескольких каскадов.

Общая структурная схема усилителя имеет вид:

Рис.2 Структурная схема усилителя

Типичная схема усилительного каскада на транзисторе с ОЭ показана на рис.1. Как правило, часто используют для достижения заданного коэффициента усиления, несколько последовательно соединенных усилительных каскадов с резистивно-емкостной цепью межкаскадной связи.(рис.3 )

Статья в тему

Широкополосный усилитель переменных сигналов
нелинейный   Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. На сегодняшний день невозможно найти какую-либо отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики, а ...