Усилители. Увеличение мощности сигнала

1.

Простейшим усилителем является усилительный каскад, содержащий нелинейный
управляемый элемент УЭ, как правило биполярный или полевой транзистор,
резистор R и источник электрической энергии E.
Усилительный каскад имеет входную цепь, к которой подводится входное
напряжение Uвх(усиливаемый сигнал) и выходную цепь, с которой снимается
выходное напряжение Uвых(усиленный сигнал).

2.

Усиленный сигнал имеет значительно большую мощность по сравнению с входным
сигналом. Увеличение мощности сигнала происходит за счет источника
электрической энергии. Процесс усиления осуществляется посредством изменения
сопротивления управляемого элемента, а, следовательно, и тока в выходной цепи, под
воздействием входного напряжения или тока.
Выходное напряжение снимается с управляемого элемента или резистора R. Таким
образом, усиление основано на преобразовании электрической энергии источника
постоянной ЭДС E в энергию выходного сигнала за счет изменения сопротивления
управляемого элемента по закону, задаваемому входным сигналом.

3.

4.

В зависимости от того какой из выводов транзистора является
общим между входным источником сигнала и выходной цепью
транзистора существуют три основные схемы включения
транзистора в электрическую цепь: с общим эмиттером (ОЭ), с
общим коллектором (ОК), с общей базой (ОБ)

5.

Каскад с общим эмиттером обладает высоким усилением по напряжению и току.
К недостаткам данной схемы включения можно отнести невысокое входное
сопротивление каскада. К преимуществам - высокий коэффициент усиления.
Схема с общим коллектором обладает высоким входным и низким выходным
сопротивлениями. Коэффициент усиления по напряжению этой схемы всегда
меньше 1. Данная схема используется для согласования каскадов, либо в случае
использования источника входного сигнала с высоким входным сопротивлением. В
качестве такого источника можно привести, например, пьезоэлектрический
звукосниматель или конденсаторный микрофон.
Схема включения транзистора с общей базой используется преимущественно в
каскадах усилителей высоких частот. Данное включение транзистора позволяет
более полно использовать частотные характеристики транзистора при
минимальном уровне шумов.

6.

7.

Усилители на полевых транзисторах
Усилители на полевых транзисторах характеризуются очень большим входным
сопротивлением. В усилителях на полевых транзисторах применяются три схемы
включения транзисторов: с общим истоком (рис. 5.17), c общим затвором (рис. 5.18) и с
общим стоком (рис. 5.19). Наибольшее распространение получила схема включения
транзистора с общим истоком.

8.

Операционным
усилителем
называют
усилитель
постоянного
тока,
предназначенный для выполнения различного рода операций над аналоговыми
сигнала при работе в схемах с отрицательной обратной связью.
Операционные усилители обладают большим и стабильным коэффициентом
усиления напряжения, имеют дифференциальный вход с высоким входным
сопротивлением и несимметричный выход с низким выходным сопротивлением,
малым дрейфом нуля. То есть под операционным усилителем понимают
высококачественный универсальный усилитель.
Условные обозначения операционных усилителей