Усилители на транзисторах




 

В транзисторном усилителе управляемой является коллекторная цепь, а управляющей — базовая.

На рис. 11 показана схема простейшего усилителя на транзисторе типа р-п-р. В коллекторной цепи транзистора имеется источник питания , сопротивление нагрузки и разделительный конденсатор .

 


 

       
   
 
 
Рис. 11. Схема простейшего усилителя транзисторе (с общим эмиттером).

 


В базовую цепь включены два источника: источник переменного напряжения с амплитудой и источник постоянного напряжения смещения Назначение источника смещения в транзисторном усилителе отличается от аналогичного источника в ламповом усилителе. При токе базы в коллекторной цепи транзистора протекает настолько незначительный ток, что практически транзистор можно считать запертым. Если бы в базовой цепи отсутствовал источник смещения, то в положительные полупериоды входного напряжения транзистор запирался бы (режим В) и возникали большие нелинейные искажения. Полярность напряжения смещения такова, что оно отпирает транзистор, т. е. служит для создания начального коллекторного тока, что необходимо для режима А. Напряжение изменяется пропорционально входному сигналу и в коллекторной цепи происходит пропорциональное изменение тока . Ток создает на сопротивлении пульсирующее напряжение. Разделительный конденсатор пропускает на выходные клеммы только переменную составляющую коллекторного напряжения. Подбирая соответствующие величины , и тип транзистора, можно получить на выходных клеммах усилителя переменное напряжение, во много раз превышающее амплитуду .

Так как эмиттерный переход транзистора при работе усилителя всегда открыт, то во входной цепи протекает ток и, следовательно, источник входного напряжения всегда расходует мощность. При одновременном воздействии на участок база — эмиттер двух напряжений и в цепи базы протекает пульсирующий ток. Постоянную составляющую создает источник смещения, а переменную — источник входного напряжения. Мощность, потребляемая от источника входного сигнала, , где и амплитудные значения тока и напряжения в цепи базы.

Полезная мощность, выделяемая в коллекторном нагрузочном сопротивлении усилителя, , где и амплитудные значения переменных составляющих коллекторного тока и напряжения.

Коэффициент усиления по мощности

 

;

 

коэффициент усиления по напряжению ; коэффициент усиления по току . Следовательно,

 

.

 

Приближенно можно считать, что величина равна коэффициенту усиления тока базы :

 

, а ,

 

где — эквивалентное сопротивление нагрузки в цепи коллектора; — сопротивление участка база — эмиттер транзистора.

С учетом этих выражений коэффициент усиления по мощности


.

 

В современных усилителях величина достигает больших значений (сотни и тысячи).

Интегральные усилители

 

В настоящее время выпускаются следующие усилители интегрального исполнения: высокой (УВ), промежуточной (УР) и звуковой (УН) частоты; широкополосные (УК); импульсных сигналов (УИ); повторители (УЕ); считывания и воспроизведения (УЛ); индикации (УМ); постоянного тока (УТ); операционные (УД); дифференциальные (УС); прочие (УП).

Использование усилителей интегрального исполнения улучшает параметры радиоаппаратуры, особенно ее надежность, облегчает регулирование аппаратуры, уменьшает ее энергопотребление, габариты и массу. Рассмотрим в качестве примера интегральную микросхему К174УН7 (усилитель мощности звуковой частоты).

 

       
   
 
 
Рис.12 Типовая схема включения интегральной микросхемы К174УН7 (а) и зависимость ее коэффициента нелинейных искажений от выходной мощности(б).

 

 


Типовая схема включения интегральной микросхемы К174УН7 показана на рис. 12, а. Входной сигнал поступает на вывод 8 микросхемы с движка потенциометра регулятора громкости, а нагрузка подключается к выводу 12 через разделительный конденсатор , предотвращающий попадание в нее постоянного напряжения. Корректирующая цепь , обеспечивает передачу сигнала ООС с выхода усилителя на его вход, а цепь , , , служит для коррекции АЧХ частотозависимой ООС с выхода усилителя на вход одного из его промежуточных каскадов. Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме К174УН7 имеет коэффициент нелинейных искажений , зависящий от выходной мощности (рис. 3,б). При неравномерности амплитудно-частотной характеристики не более 3 дБ полоса пропускания усилителя равна от 40 Гц до 20 кГц; напряжение источника питания +18 В.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: