Многокаскадные усилители напряжения и мощности.
Однокаскадные усилители чаще всего имеют коэффициент усиления в несколько десятков, а для большинства устройств требуются усилители с большим коэффициентом усиления. В этом случае используют многокаскадные усилители.
Двухкаскадный усилитель напряжения с резистивно емкостной связью.
Усилитель состоит из двух усилительных каскадов с общим эмиттером, соединенных между собой через конденсатор связи Сс1. Этот конденсатор не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора Т1 в базовую цепь транзистора Т2. Конденсатор Сс2 не пропускает постоянную составляющую коллекторного напряжения транзистора Т2 на нагрузочное устройство. В каждом каскаде применена эмиттерная температурная стабилизация, обеспечиваемая элементами Rэ и Сэ. Данный усилитель можно представить следующей эквивалентной схемой:
Здесь С0=Свх2+См=(1+Кu2)Ск2+См, где
Кu2 - коэффициент усиления по напряжению второго каскада.
Ск2 - емкость коллекторного перехода второго транзистора.
См - емкость монтажа.
Rвх представляет собой входное сопротивление второго каскада.
Rвн=Rвых - выходное сопротивление первого каскада.
Коэффициент усиления по напряжению ненагруженного усилителя с общим эмиттером имеет вид: 
Тогда выражение для коэффициента усиления всего усилителя имеет вид:
где 
, tн=Со*(Rвх+Rвых) (1)
- соответственно постоянные времени усилительного каскада на верхних и нижних частотах. Из выражения 1 нетрудно получить модуль коэффициента усиления по напряжению и аргумент, представляющий собой угол сдвига фаз выходным и входным напряжениями.
|
|
|
Из полученных выражений видно, что коэффициент усиления зависит от частоты. Наибольшее значение он имеет на средних частотах. Для оценки свойств усилителя на разных частотах пользуются амплитудно-частотными и фазочастотными характеристиками.
Частотные искажения оценивают коэффициентами частотных искажений, которые равны: на нижних частотах Мн=К0/Кн, на верхних Мв=К0/Кв. Частоты Wн.гр. и Wв.гр. соответствующие допустимым значениям коэффициента частотных искажений, называют нижней и верхней граничными частотами, а диапазон частот между ними - полосой пропускания усилителя. Фазочастотная характеристика показывает, что на нижних частотах выходное напряжение опережает по фазе входное напряжение, а на верхних частотах отстает от него. В общем случае коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов отдельных каскадов.
Обратные связи в усилителях.
Обратной связью называют подачу части или всего выходного напряжения на его вход. Обратные связи создают специально. Если обратная связь возникает произвольно она называется паразитной. Если напряжение обратной связи складывается с входным напряжением, то такая связь называется положительной ОС. Если вычитается - отрицательной.
|
|
|
Обратные связи делятся на ОС по напряжению и по току. В усилителях применяется как правило отрицательная ОС. При этом уменьшается коэффициент усиления усилителя, но такой усилитель обладает рядом преимуществ. ОС позволяет расширить полосу пропускания, снижает уровень нелинейных искажений, фон и шумы возникающие внутри усилителя, повышает стабильность коэффициента усиления. В зависимости от типа ОС можно уменьшить или увеличить входное и выходное сопротивление. Коэффициент усиления при введении ОС можно определить по формуле 
Усилители мощности.
Очень часто возникает необходимость получения в нагрузочном устройстве максимальной мощности усиливаемого сигнала. Усилительные каскады, обеспечивающие это условие называются усилителями мощности. Нагрузочными устройствами этих усилителей нередко являются обмотки электродвигателей, реле, громкоговорителей и т.д., имеющие сравнительно небольшое сопротивление.
|
|
|
Получение требуемой мощности обеспечивается прежде всего выбором необходимого транзистора. При выбранном транзисторе и заданном источнике усиливаемого сигнала получение максимальной
мощности в нагрузочном устройстве возможно лишь тогда, когда его сопротивление равно выходному сопротивлению усилительного каскада.
Выходное сопротивление усилительных каскадов с общим эмиттеом и общим истоком составляет обычно сотни Ом, а сопротивления нагрузочных устройств оказываются в десятки раз меньше. Для согласования этих сопротивлений используются понижающие трансформаторы.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1075; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!