Введення
підсилювальні пристрої (підсилювачем) називається пристрій, в навантаження якого надходить посилений сигнал (вхідний).
Підсилювальні пристрої знаходять застосування в самих різних галузях науки: техніки і виробництва, будучи або самостійними пристроями, або частиною складних приладів і систем.
Підсилювальне пристрій характеризується радом технічних показників. Залежно від того, які з показників вважають основними, формулюються вимоги до проектування підсилювачів і вибираються способи їх технічної реалізації, до основних показників відносяться коефіцієнт підсилення, амплітудно і фазочастотную та перехідні характеристики, коефіцієнт нелінійних спотворень рівень перешкод чутливість, стійкість, вхідний і вихідний опір. Спроектована пристрій має задовольняти певному поєднанню згаданих показників.
Підсилювачем електричних коливань називається пристрій, який дозволяє при наявності на його вході коливання з деяким рівнем потужності отримати на вихідний навантаження ті ж коливання, але з великим рівнем потужності. Ефект збільшення потужності можливий тільки в тому випадку якщо в самому пристрої є деякий джерело, з якого черпається енергія для створення збільшеної потужності на виході, цей принципово необхідний для посилення джерело енергії називається джерелом живлення.
У цій роботі розглядається підсилювач низької частоти (УНЧ), тому частоти змінюються в межах від: 25Гц? 10 кГц.
УНЧ - пристрої, призначені для посилення змінних складових сигналу в діапазоні від заданої нижньої граничної частоти f В gt; 0 до деякої верхньої граничної частоти f В. Зазвичай для підсилювачів цього типу ставлення.
1. Транзисторний варіант
. 1 Аналіз завдання
Визначаємо вихідні характеристики:
де - потужність навантаження,
- опір навантаження.
Далі виберемо схеми вхідних і вихідних каскадів:
Вхідний каскад. Якщо опір джерела сигналу () більше 10 кОм, то вхідний каскад вибирається за схемою з загальним колектором (емітерний повторювач).
У нашому випадку в якості вхідного каскаду вибираємо емітерний повторювач.
Вихідний каскад. Якщо опір навантаження менше 300-500 Ом, то вихідний каскад вибирається за схемою з загальним колектором. (Емітерний повторювач).
Т.к. , То в якості вихідного каскаду вибираємо також емітерний повторювач.
Коефіцієнт посилення емітерного повторювача:
Рис. 1. Принципова схема емітерного повторювача.
В якості КПУ вибираємо схему з ОЕ. Схемних реалізація каскаду попереднього посилення представлена ??на рис.2. Це схема підсилювача на біполярному транзисторі включеному за схемою з загальним емітером.
Рис. 2. Принципова схема підсилювача з ОЕ.
Елементи підсилювального каскаду виконують такі функції:
- забезпечують вбрання положення робочої точки (РТ) і температурну стабілізацію транзистора.
- поділяє підсилювальні каскади по постійному струму.
- є колекторної навантаженням транзистора.
- усуває негативний зворотний зв'язок по змінному струмі.
Знайдемо кількість каскадів попереднього посилення (КПУ):
КПУ - каскади попереднього посилення призначені для посилення напруги, струму та потужності до значення, необхідного для подачі на вхід підсилювача потужності. Кількість каскадів попереднього посилення визначається необхідним посиленням.
,
Де - коефіцієнт підсилення необхідний від КПУ.
- коефіцієнти підсилення вхідного і вихідного каскадів. ()
- коефіцієнт посилення внутрішніх ланцюгів підсилювача. ()
- заданий коефіцієнт посилення УНЧ. (= 140)
Для каскадів з ОЕ коефіцієнт посилення i-го каскаду. Вибираємо.
Тоді кількість КПУ знаходиться за формулою:
Отримане кількість каскадів округляють до найближчого цілого непарного числа (в більшу сторону), так як схема з ОЕ дає зрушення фаз 180 °.
Структурна схема УНЧ представлена ??на рис. 3.
Рис. 3. Структурна схема УНЧ.
Ділимо загальний коефіцієнт посилення по напрузі таким чином:
- загальний коефіцієнт посилення по напрузі.
Розподілимо частотні спотворення по каскадах таким чином:
1.2 Розрахунок вихідного каскаду
Вибір транзистора для вихідного каскаду:
В якості вихідного каскаду використовуєть...
