Усилителем называется устройство, увеличивающее мощность входного сигнала за счет энергии источника питания. Маломощный входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в нагрузку усилителя. Классификацию усилителей можно проводить по различным признакам:
- 1. по виду используемого усилительного элемента — ламповые, транзисторные, усилители на туннельных или параметрических диодах, на микросхемах и т. д.;
- 2. по диапазону усиливаемых частот — усилители постоянного тока (УПТ), низкой частоты (УНЧ), радиоили промежуточной частоты (УРИ, УПИ) и сверхвысокой частоты (СВЧ);
- 3. по ширине полосы усиливаемых частот — узкополосные, широкополосные усилители;
- 4. по характеру усиливаемого сигнала — усилители непрерывных и импульсных сигналов;
- 5. по усиливаемой электрической величине — усилители напряжения, тока, мощности;
- 6. по типу нагрузки — резистивные (апериодические), резонансные (избирательные) усилители.
Основными параметрами усилителя являются:
- · коэффициент усиления по напряжению Кu=uвых/ еr;
- · коэффициент усиления по току Кi=iвых/ iвх;
- · коэффициент усиления по мощности Кр=Рвых/ Рвх.
В качестве усилительного элемента испульзуются чаще всего транзисторы. Три схемы включения транзисторов: общим эмиттером (ОЭ), с общей базой (ОБ) и с общим коллектором (ОК). Конечно, физические процессы, происходящие в транзисторе, не зависят от схемы его включения, в частности сохраняются соотношения между токами эмиттера, базы и коллектора. Однако характеристики и параметры транзистора зависят от схемы его включения.
В схеме с общей базой:
- 1. нет усиления по току (-);
- 2. малое входное и большое выходное сопротивления (-);
- 3. большое усиление по напряжению (+);
- 4. высокая линейность и более высокая верхняя частота (+).
В схеме с общим коллектором:
- 1. нет усиления по напряжению (-);
- 2. большое усиление по току (+);
- 3. большим входным и малым выходным сопротивлениями (+);
Схема с общим эмиттером получила большее распространение, так как имеет:
- 1. усиление по току (+);
- 2. усиление по напряжению (+);
- 3. большое усиление мощности сигнала (+);
Цель работы состоит в закреплении знаний, полученных при изучении дисциплины «Электроника и схемотехника аналоговых устройств», в получении опыта разработки и расчета основных характеристик усилительных каскадов, в развитии навыков выполнения информационного поиска, пользования справочной литературой, определения параметров эквивалентных схем биполярных и полевых транзисторов, в создании разностороннего представления о конкретных электронных элементах.
В ходе выполнения работы необходимо для заданного типа транзистора выписать паспортные параметры и статические характеристики, в соответствии со схемой включения и величинами элементов схемы усилительного каскада выбрать положение режима покоя, для которого следует рассчитать параметры эквивалентных схем транзистора и малосигнальные параметры транзистора, определить основные параметры усилительного каскада.
