Принцип построения и режимы работы усилителей

Классификация, параметры и характеристики усилителей.

Стабилизаторы напряжения.

Стабилизатором напряжения называют устройства, автоматически поддерживающие напряжение на стороне потребителя с заданной степенью точности. В зависимости от рода напряжения, стабилизаторы делятся на стабилизаторы переменного и постоянного напряжения. По принципу стабилизации: параметрические и компенсационные. В качестве параметрических стабилизаторов используют нелинейные элементы. Стабилизация осуществляется за счет нелинейности вольт-амперной характеристики нелинейного элемента. Компенсационные стабилизаторы напряжения представляют собой систему автоматического регулирования, в которой эффект стабилизации достигается за счет изменения параметров управляемого элемента, называемого регулирующим. В зависимости от способа включения регулирующего элемента относительно сопротивления нагрузки стабилизаторы напряжения подразделяются на последовательные и параллельные, а по режиму работы регулирующего элемента – на стабилизаторы с непрерывным регулированием и импульсные. Структурные схемы стабилизаторов:

Усилительный элемент – устройство в котором электрическая энергия от источника питания преобразуется в энергию усиливаемого сигнала. Усилители классифицируются по различным признакам: характеру усиливаемого сигнала, полосе усиливаемых частот, типу пользуемых активных элементов, структурной схеме самого усилителя. По характеру усиливаемого сигнала их подразделяют на усилители гармонических сигналов и усилители импульсных сигналов. По полосе усиливаемых частот различают усилители переменного тока и усилители постоянного тока. Различают две структурные схемы построения усилительных устройств: усилители прямого усиления и усилители с преобразованием входного сигнала.

Одним из основных параметров усилителя является его номинальная выходная мощность. Коэффициент усиления по напряжению, коэффициент усиления по току, коэффициент усиления по мощности. КПД усилителя: отношение номинальной выходной мощности к мощности, расходуемой от источника питания. Амплитудная характеристика - зависимость выходного напряжения от входного напряжения, снятая на средней частоте. Частотная характеристика - зависимость относительного коэффициента усиления от частоты сигнала. Фазовая характеристика - зависимость фазы выходного сигнала от частоты.

Как правило, усилители содержат несколько каскадов, соединенных последовательно для получения необходимого коэффициента усиления. Основными элементами этой схемы являются усилительный и нагрузочный элементы. Функцию усилительного элемента, выполняют полевые и биполярные транзисторы. Функцию нагрузочного элемента выполняют резисторы, трансформатор, транзисторы. Для нормальной работы усилителя необходимо установить определенные токи и напряжения на усилительном элементе, так называемый статический режим усилительного каскада. Различают четыре основных режима работы усилительных каскадов: A, B, C и D. В режиме А рабочую точку выбирают на линейном участке переходной характеристики активного элемента. Линейные искажения минимальны, весьма низкий кпд(<0.5). В режиме В рабочую точку выбирают в начале переходной характеристики активного элемента, когда его выходной ток равен нулю. Усиление сигнала происходит с весьма низким искажением, кпд >0,75. В режиме С рабочую току выбирают за точкой отсечки. Большие нелинейные искажения, критичность к изменению амплитуды сигнала, кпд стремится к единице. В режиме D рабочая точка выбирается практически так же, как и в режиме C. В качестве входного сигнала используется сигнал прямоугольной формы. Потери энергии практически отсутствуют и кпд близок к единице.

Дата добавления: 2015-05-06