Понятие об усилителе

Понятие об    усилителе. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Усилительным устройством, или усилителем, называется устройст­во, предназначенное для увеличения мощности электрических колеба­ний (сигналов). Процесс усиления является частным случаем процесса управления энергией в мощной цепи с помощью небольшой энергии источника сигнала, затрачиваемой в управляющей цепи. Он нашел применение во многих областях современной науки и техники — в радиотехнике, телевидении, кинематографии, проводной связи, авто­матизации производства, измерительной и вычислительной технике и других.

В частности, при записи и воспроизведении звука используются электронные усилители, служащие для усиления электрических ко­лебаний звуковой частоты.

Усиление сигнала осуществляется с помощью управляемых при­боров (электронных ламп, транзисторов и др.) , являющихся усили­тельными элементами.

Слабый сигнал подается в управляющую цепь, называемую вход­ной цепью, или входом, усилителя. Соответственно этот сигнал назы­вается входным сигналом, а мощность, потребляемая от источника сигнала, входной мощностью Р_вх.

Управляемая мощная цепь, в которую включается нагрузка и ис­точник питания усилительного элемента, называется выходной цепью, или выходом, усилителя. Усиленный сигнал является выходным сиг­налом, а мощность, отдаваемая усилителем во внешнюю нагрузку R_B, — выходной мощностью Р_вых-

Поскольку под усилением понимают увеличение мощности сигнала, Рвых всегда больше Р_вх. Однако не следует думать, что здесь на­рушается закон сохранения энергии, так как увеличение мо­щности   сигнала происходит за      

счет энергии,   потребляемой от источника питания Р_о

Вам также может быть полезна лекция "3. Основы проектирования".

Выходная      мощность —это часть мощности, потребляемой от источника питания. Осталь­ная часть представляет собой потери и идет на нагрев деталей, в основном   усилительных   элементов.

Таким образом, усилитель преобразует энергию источника пита­ния в энергию усиливаемых сигналов.

При использовании в качестве усилительного элемента транзи­стора входной сигнал подается между базой и эмиттером (рис. 1.3, а). В цепь коллектора включается источник питания и нагрузка. Небольшие изменения

прямого напряжения на эмиттерном р-n-переходе приводят к значительным изменениям потока носителей заряда, ин­жектируемых из эмиттера в базу и переходящих далее в коллектор. Происходящие при этом большие изменения тока коллектора вызыва­ют соответствующие изменения напряжения на коллекторной нагруз­ке и коллекторе с частотой усиливаемого сигнала; переменная состав­ляющая этого напряжения является вы­ходным сигналом. Переменные составляю­щие тока и напряжения в цепи базы при этом во много раз меньше, чем в цепи кол­лектора. Следовательно, имеет место усиле­ние — мощность выходного сигнала зна-чительно больше, чем входного.

В рассмотренном примере на транзи­сторе построен простейший усилитель, представляющий одну ступень усиления— каскад.

Усилительным каскадом называется усилительный элемент со всеми относя­щимися к нему цепями. На принципиаль­ных схемах каскадов показывают все эле­менты и их электрические соединения, а на структурных схемах каскад изображается прямоугольником.