Тема 4. Усилители и генераторы. Устройства, преобразующие постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня

Конверторы

Устройства, преобразующие постоянное напряжение одного уровня в постоянное напряжение другого уровня, как правило, более высокое

Структурная схема на рис 30. И– инвертор – преобразует постоянное напряжение в переменное, В – выпрямитель. Здесь же приведены эпюры напряжений: входного, промежуточного после инвертора и выходного

u_вх u_вх u_вых

И u_ин В U > U₀

U₀ t t t

Риc.30

При решении многих инженерных задач (измерение, контроль, автоматизация) возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Это производится усилителями на транзисторах или специальных интегральных схемах.. Усилительный каскад содержит активный усилительный элемент (полупроводник) и набор вспомогательных деталей (конденсаторов, резисторов, индуктивностей), обеспечивающих заданный режим работы усилительному элементу и связь между отдельными усилительными каскадами. Кроме того, в состав усилителя входят входные и выходные устройства и источники питания сетевого или автономного.

В любом случае усилительной единицей служит схема рис 31.

i _вых

i _вх С

УЭ R

u_вх Е u_вых

Рис. 31

Здесь элемент Е – источник питания и усиления, емкость С закорочивает источник постоянного тока по переменной составляющей, R – элемент, необходимый для выбора рабочей точки.

Основными параметрами усилительного каскада являютсяв зависимости от целевого назначения усилители имеют коэффициенты:

а) усиления по току Кi =Iвых/Iвх;

б) усиления по напряжению Кu = Uвых/Uвх;

в) усиления по мощности Кр = Pвых/Pвх, где Iвых – ток в нагрузке, Iвх – ток, потребляемый от входного источника сигнала, Рвых мощность, выделяемая в нагрузке, Pвх – мощность, потребляемая от входного источника.

Нередко усиление происходит только по напряжению или по току, однако усиление на одном каскаде невелико, поэтому каскады включают друг за другом (рис. 32).

К₁ К₂ К₃ К_n

Рис. 32

Для многокаскадных усилителей общий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов:

К=K₁ ´ К₂ ´ … ´ К_n,

В зависимости от диапазона частот входных сигналов используют:

1) УПТ – для усиления сигналов от 0,01– до 7 Гц;

2) УНЧ – для усиления сигналов частотой от 20 Гц и до 20000Гц;

3) УВЧ – все, что выше до областей сотен МГц.

4) ШПУ – широкополосные усилители от десятков ГЦ до сотен МГц.

По способу соединения каскадов между собой:

1) с непосредственной или резистивной связью;

2) с емкостной связью;

3) с трансформаторной.

Дата добавления: 2015-05-06