Усилители на биполярных и полевых транзисторах

ЛЕКЦИЯ 11

Усилителем называют устройство для увеличения параметров электрического сигнала (напряжения, тока, мощности).

Основными параметрами усилителя являются:

- коэффициент усиления напряжения К_U = U _выхмах/ U _вхмах

- коэффициент усиления тока К_i = I _выхмах/ I _вхмах;

- коэффициент усиления мощности

К_р = Р _выхмах/ Р _вхмах = U _выхмах I _выхмах/ U _вхмах I _вхмах = К_U К_i

Коэффициент усиления мощности K_P обязательно > 1, а значит K_U

или K_I > 1.

Усилители состоят из нескольких ступеней, называемых каскадами, которые осуществляют последовательное усиление сигнала. Число каскадов зависит от требуемых K_U, K_I, K_P. Каскады предварительного усиления предназначены для усиления напряжения, а выходные каскады − для получения требуемой ими мощности или тока в нагрузке.

Основными элементами каскада являются управляемый элемент УЭ (биполярный или полевой транзистор), резистор R_K, источник E_K, образующие выходную цепь.

а б

Схема и характеристики усилителя: а - схема усилителя; б - характеристики

Усиление происходит за счет преобразования энергии источника постоянной ЭДС E_K в энергию переменчивого напряжения в выходной цепи за счет изменения сопротивления R _ЭК транзистора по закону, задаваемому входным сигналом U _вх. Для оптимальной работы транзистора (чтобы не было искажения формы U _вых), в выходной цепи должны быть постоянные составляющие тока и напряжения. Для этого во входную цепь, кроме усиливаемого сигнала, подают постоянное напряжение. Постоянные составляющие І _кп, U _вх.п, U _вых.п определяют режим покоя каскада.