Синтез структурной схемы

В усилительной технике используют различные виды схем, а именно: структурные и принципиальные схемы усилителей, монтажные схемы и эквивалентные ей.

Для наглядного изображения устройства усилителя пользуются структурной схемой, называемой также функциональной или скелетной схемой , на которой прямоугольниками с надписями изображают основные части (узлы) усилителя. Такими частями называются входное и выходное устройства, предварительный усилитель, мощный усилитель.

Рис.8 Синтез структурной схемы

Цепь связи (ЦС)служит для передачи сигнала от предыдущего элемента структурной схемы к следующему. Цепь связи должна быть выполнена так, чтобы сигнал передавался с наименьшими потерями.

Предварительный усилитель состоит из одного или нескольких каскадов предварительного усиления, назначением которых является усиление напряжения, тока или мощности сигнала до величины необходимой для подачи на вход оконечного усилителя. Основное требование предъявляемое к каждому каскаду предварительного усиления(КПУ), заключается в получении возможно большего усиления напряжения, тока или мощности сигнала, так как при этом число КПУ будет наименьшим. Число КПУ зависит как от уровня входного сигнала, так и от уровня сигнала, необходимого для подачи на вход предоконечного каскада усиления (ПОКУ).

В зависимости от условий работы каскады предварительного усиления весьма разнообразны по использованию в них типов усилительных элементов, способов их включения, схем каскадов. Для уменьшения количества каскадов предварительного усиления в них используют усилительные элементы с высоким коэффициентом усиления. Способ их включения, режим работы, положение точки покоя на характеристиках усилительного элемента, электрические данные схемы межкаскадной связи выбирают таким образом, чтобы получить от каскада наибольшее усиление при допустимых частотных или переходных искажениях и возможно меньшем потреблении мощности от источника питания. Благодаря современной элементной базе, в каскаде предварительного усиления можно использовать не транзисторы, а операционный усилитель в интегральном исполнении.

Оконечный каскад усиления (ОКУ) предназначен для отдачи в нагрузку необходимой мощности сигнала. Основное требование, предъявляемое к ОКУ, заключается в отдаче заданной мощности. Эта мощность должна отдаваться при допустимом уровне нелинейных, частотных и переходных искажений, а также при возможно меньшем от источников питания.

Питание входных цепей УЭ в многокаскадных усилительных устройствах обычно производится от одного источника питания постоянного тока, подключая к нему цепи коллекторов, стоков, анодов всех каскадов параллельно, так как при этом влияние каждого из каскадов на остальные минимально. Основным требованием, предъявляемым к источнику питания усилителя, является отдача им тока необходимого для питания всех цепей усилителя при заданном напряжении.

К простейшим источникам питания относятся нерегулируемые выпрямители. Необходимое напряжение на нагрузке получается путем коэффициента трансформации силового трансформатора, одновременно обеспечивающего электрическую изоляцию цепи нагрузки выпрямителя от первичной сети. Для стабилизации выходного напряжения нерегулируемого выпрямителя используют стабилизирующее устройство, включаемое на вход или выход выпрямителя, а для сглаживания пульсаций на выходе выпрямителя ставят реактивные фильтры. Ниже приведена структурная схема источника питания.

Рис.9 Структурная схема блока питания

Разработаем структурную схему требуемого усилителя.

Исходя из заданного коэффициента усиления определим количество каскадов усиления.

Амплитуда выходного напряжения Umвых = = =27,38 (B)

Статья в тему

Оптико-акустические газоанализаторы
ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ это приборы, измеряющие содержание (концентрацию) одного или нескольких компонентов в газовых смесях. Каждый газоанализатор предназначен для измерения концентрации только определенных компонентов на фоне конкретной газовой смеси в нормированных условиях. Наряду с испо ...