Осн. пар-ры и хар-ки усилителей эл. сигналов.

коэф. усиления по напр-ю Ќu=Ůвых/ Ůвх; коэф. усиления по току Ќi=İвых/İвх; коэф. усиления по мощн. Ќр= Ќu* Ќi. Но можно использ. отношение действ. знач-й. Ku=∆Uвых/∆Uвх; Ki=∆Iвых/∆Iвх; Kp=Ku*Ki=∆Pвых/∆Pвх. Для нахождения общ. коэф. усилителей отдельн. каскадов, они умнож. Ќu_∑ = Ќu1* Ќu2*… Ќun. Широко использ. коэф. усиления, выраж. в дБ. Ku(дБ)=20*lg(Uвых/Uвх); Ki(дБ)=20*lg(Iвых/Iвх); Kp(дБ)=10*lg(Pвых/Pвх). Динамич. диапазон D=Uвхmax/Uвхmin; D(дБ)=20*lg(Uвхmax/Uвхmin). Uвхmax- max уровень вх. сигнала, при кот. вых. сигнал не выходит за пределы работы вых. усилителя. Uвхmin – сигнал, кот. превышает амплитуду собствен. шумов. Обычно сигнал/шум=3. Кажд. усилитель имеет вх. и вых. сопр-е. Rвх=∆Uвх/∆Iвх; Rвых=∆Uвых/∆Iвых. Вел-ны часто приблежают к активн. Вых. мощн. Pвых=Uвых*Iвых. Номинальн. вых. мощн. при работе на задан. нагрузку с задан. коэф. нелинейн. искажений, кот. возникает за счет нелинейности ВАХ. КПД η=Рвых/Ро, где Рвых – номинальн. мощн., Ро- мощн. потребл. от ист-ка питания. АЧХ – зав-ть модуля коэф. усиления Ku от частоты вх. сигнала при неизмен. амплитуде в рабоч. полосе частот. |Ku|=φ(f) при Uвх=const. 1-АЧХ усилитель гарм. сигнала перемен. тока, 2- узкополосн. (избирательн.) усилилитель, 3- АЧХ УПТ. Эта хар-ка присущ. широкополосн. усилителю в знач-ях от fн до fв. Полоса пропускания усилителя (2∆f)_0.707=fв-fн. fo – резонансн.(центральн.) частота избират. усилителя. Для расчета усилителя использ. логарифм. АЧХ. В полосе пропускания усилителя фазов. сдвиг сигнала=0.

Амплитудн. хар-ка – зав-ть амплитудн. знач-й U гармонич. вых. сигнала от ампл. sin вх. U при f=const. Uвых=f(Uвх) при fвх=const

Передат. хар-ка – зав-ть вых. пост. напр-я от вх. пост. напр-я. инвентир. усилитель - суммир. фазу вх. сигнала на 180о

Переходн. хар-ка – его реакция на вх. сигнал в виде сигнала включения, т.е. она строится в корд. Uвых(t). . Переходн. хар-ка лин. усилителя h(t), свободн. от нач. запаса энергии, численно совпадает с формой вых. сигнала, если на вх. сигнал вкл Um*1(t).

Связь между переходн. хар-кой и АЧХ усилителя.

Предполагают, что в опред. диапазоне частот усилитель может представить эквив. схемой, кот. сост. из 2х элементов: емкости и активн. сопр-я. 1- не пропускает низк. частоты, а высок. хорошо пропускает. 2- хор. пропускает низк. частоты, но задерживает высок. частоты. Rвых≈(rк||Rк)+Rн, если пренебречь Ср1. Ќu=Ku/Kmax. Зав-ть модуля коэф. передачи от частоты вх. напр-я. Ќu= Ůвых/ Ůвх=(j*ω*Rвх*Свх)/(1+j* ω*Rвх*Свх)= (j*ω*τ_н)/(1+j*ω*τ_н), где τ_н = Свх* Rвх. Модуль коэф. передачи |Ќ|= при ω= ωн коэф. усиления умен. в раз. ωн=1/ τ_н .Зная, эквив. постоян. времени усилителя в обл. низких частот, можно всегда рассчитать нижн. граничн. частоту сигнала.

Реакция сигнала на включение h(t)=e^(-t/ τ_н). Вых. сигнал по форме совпадает с ПХ. Uвых(t)=Umвых*1(t)*e^(-t/ τ_н). Ќu= Ůвых/Ůвх = 1/(1+j* ω*Rвх*Свых)= 1/(1+j*ω*τ_в), где τ_в =Rвых*Свых, ω _в =1/ τ_в. Любая сист. описыв. одними и теми же мат. зав-тями при применении различн. методов, включая АЧХ и перходн. хар-к.

Усилительн. каскад с ОЭ.

Основой схемы явл. биполярн. транзистор, включен. по схеме ОЭ, биполярн. транзистор подключен к генератору вых. сигнала, кот. задает диапазон соотв. частот, источник сигнала имеет внутр. сопр-е. Генератор из-за собствен. сопр-я не м.б. «напрямую» подключен к базов. цепи усилителя. Состав схемы: 1. источник вх. сигнала представлен генератором sin колебаний: e_вх~, ист-к внутр. сопр-я источника вх. сигнала Rг. 2. Разделит. конд-р ср1, предназначен для развязки вых. сигнала и базов. цепи по пост. току. 3. Ист-к смещения Есм, предназначен для задания ИРТ, вел-на эдс смещения выбир. в соотв. с задан. положением ИРТ. Режим покоя - режим при отсутствии вых. сигнала. 4. резистор базы Rб предназначен для смягчения Iб на задан. ур-не, не превышающ. предельно допустим. знач-е. Rб позволяет повысить вх. сопр-е. 5. Rк позволяет получ. усилен. по мощности сигнал в виде напряжения, кот. может использ. в дальнейш. обработке. Rэ для повыш-я вх. сопр-я схемы, для улучшения ее стабильности при изменении β коэф. передачи и измен. температуры окр. среды. 7. сопр-е Zn явл. нагрузкой усилителя, в общем случае оно комплексн., в частн. случае влияние реактивн. сопр-я нагрузки можно пренебречь и считать, что Zн=Rн. Режим ХХ соотв. случаю, когда Rн→∞. В режиме пост. тока это не схема с ОЭ, т.к. эмиттер не связан с «-» ист-ка питания. Усилитель предназначен для усиления перемен. напр-я. Поэтому Rэ шунтируется конд. бол. емкости Сэ, кот. позволяет по перемен. току – это схема с ОЭ.