Войшвилло Г.В. Усилительные устройства (2-е издание, 1983) (1095412), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Д4. Временная диаграмма ЭДС (а) и частотный спектр (б) модулированного сигнала щую. К таким сигналам относят сигналы звуковой частоты, восприятие которых нашими органами слуха слабо зависит от того, как смещаются во времени отдельные составляющие спектра частот.
Рис. йб. Структурные схемы радиопередакяпего (а) и радиоприемиого (б) устройства Под импульсными сигналами понимают такие, для которых временное смещение отдельных составляющих спектра частот при нх передаче оценивается как искажение. К ним относят сигналы в изображения, например телевизионные, фототелеграфные, радиолокационные, сигналы, поступающие на вход унканала осциллографа. Принято считать, что типичным примером импульсного сигнала является ступенчатое напряжение (единичное) и одиночные илн повторяющиеся импульсы различной формы, особенно малой длительности.
Рис. Ьб. Изменение формы сигнала, вызванное неолснаиовым во времени смещением его составляющих ( — — — ) В зависимости от вида усиливаемых сигналов усилители подразделяют на усилители гармонических сигналов и усилители импульсных сигналов (импульеные усилители). Всякий усилитель характеризуется полосой пропускания, равной Разности гРаничных частот )в — 1„ котоРаи в пРинципе должна соответствовать разности граничных частот сигнала (ю»„— — 1 щ (рис. 1.З,б и 1 А б). Поскольку требование пропускания всех частотных составляющих сигнала в ряде случаев может привести к значительному усложнению усилителя, а иногда и просто оказывается невозможным, на практике часто принимают ~„=з1,„, ггв~~~тах. Усилители, У котоРых нижнЯЯ гРаничнзЯ частота ~.=0, называют усилителями постоянного тока (УПТ), в отличие от усилителей переменного тока, для которых )н)0.
Широкополосными принято называть усилители, полоса пропускания которых превышает 20 ... 50 кГц, т. е. достаточной для неискаженного Усиления акУстических сигналов ((в — 1н(20 кГц). Усилители, предназначенные для усиления коротких импульсов, также относят к широкопопосным. В зависимости от типа усилительного элемента различают ламповые, полупроводниковые, магнитные, диэлектрические. Полупроводниковые усилители подразделяют на транзисторны и выполняемые на интегральных мигоросхемах.
Кз. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ Простейший усилитель содержит один усилительный элемент, При необходимости получения большого усиления используется усилитель, состоящий из нескольких УЭ, соединяемых так, что 7 игнал, усиленный одним элементом; подводится к следующему т. д,, и элементов связи 1ЭС) 1рис.
1.7), обеспечивающих питаие УЭ и наивыгоднейшие условия их работы, Один усилительный чемент с присоединенными к нему элементами связи образуют аскад усиления — минимальную часть усилителя, сохраняющую со функцию. В общем случае усилитель содержит несколько какадов усиления, образуя многокаскадное устройство. Усааатаааа Р каскаат каскауа Рис А?, Структурная схема хвухкаскахнота усилителя Входной и несколько последующих каскадов составляют групу каскадов предварительного усиления. Их назначение — усилеие входного сигнала (напряжения тока) до такого значения, при отаром обеспечивается возбуждение вгяходного каскада.
Ь4, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ТЕОРИИ И ТЕХНИКИ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ Развитие усилительных устройств тесно связано с появлением совершенствованием электронных приборов, сначала ламп, затем рапзисторов и других элементов, обладающих способностью поьппать мощность сигнала. Ламповая усилительная техника быстро развивалась, появнпсь усилители на резисторах, трансформаторах и колебательных онтурах. Высокая усилительная способность и практически безыерционные свойства электронной лампы позволили в 1913 г, осутествпть генерацию колебаний.
В развитии теории и техники усилительных устройств велика аслуга отечественных специалистов. В 1915 г. В. И. Коваленков впоследствии член"корреспондент АН СССР) создал первую в ире аппаратуру для телефонной трансляции, основанную на исользовании двустороннего усилителя. Схема В. И. Коваленкова казалась лучшей из всех предложенных в других странах (25-летий юбилей советской телефонной трансляции. — Автоматика и злемеханика, 1948, т. 9, М 3, с.
251 — 252). После Великой Октябрьской революции отечественная радиотектроника начала бурно развиваться. Нижегородская радиола- оратория, основанная в 1918 г. по инициативе В. И. Ленина под уководством М. А. Бонч-Бруевича, наладила выпуск маломощных риемоусилительных, а также генераторных ламп, нашедших при- 8 менен~ие и в усилителях большой мощности, входящих в модуляционные устройства передающих радиостанций. В начале 20-х годов для озвучания больших помещений и открытых площадей был начат выпуск радиоприемной аппаратуры и усилителей с двухтактными выходными каскадами. Тогда же наряду с увеличением выпуска радиовещательных приемников создавались радиотрансляционные сети, включающие мощные усилители звуковой частоты. В создание мощных усилителей для станций проводного вещания большой вклад внесли Н.
Л. Безладнов, С. Н. Кризе, Н. Н, Павлов и многие другие. Несколько позднее усилители стали широко применяться и в звуковом кино. В их разработке приняли участие В. В, Муромцев и К. А. Ламагян, руководимые А. Ф. Шориным. Вторая половина 30-х годов ознаменовалась появлением широкополосных усилителей, используемых в телевидении, радиолокации, осциллаграфии.
В создании этих устройств немаловажную роль сыграли работы советских ученых, особенно Г. В. Брауде, В. Л. Крейцера и О. Б. Лурье. Одновременно широкополосные усилители стали использовать и в магистральных системах связи. Таковы основные этапы развития техники ламповых усилителей. Первый полупроводниковый усилитель был создан сотрудником Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосевым, открывшим в 1922 г.
свойство кристаллического детектора усиливать и генерировать колебания. Работы О. В. Лосева несомненно способствовали изобретению трехэлектродного полупроводникового прибора — транзистора, быстро вытеснившего лампу. В области теории усилительных устройств основополагающим был доклад М. А. Бонч-Бруевича «Основания технического расчета пустотных каскадных реле малой мощности («Радиотехник», !9!9, )Чьа 7), в котором давались определения параметров электронной лампы и обосновывалась возможность использования ее эквивалентной схемы.
В первой крупной монографии А. И. Берга «Основы радиотехнических расчетов (усилителей)», выпущенной в свет в 1925 г. (2-е издание в 1928 г.), подробно анализировались все известные в то время ламповые каскады. Дальнейшее развитие теории и расчета усилительных устройств было отражено в книгах М. Г.
Марка. «Усилители низкой и высокой частоты (расчет и проектирование)» (М,: ГЭИ, 1932), «Усилители низкой частоты» (М.: Связьтехиздат, !934), Резкий скачок в усовершенствовании усилителей произошел после того,,как нашла применение отрицательная обратная связь. Вопросам теории и расчета усилителей с обратной связью была посвящена монография Г. С. Цыкина «Отрицательная обратная связь и ее применение» (М.: Связьнздат, 1940).
В области теории и проектирования широкополосных н импульсных усилителей ведущее место занимают работы Г. В. Брауде, а также О. Б. Лурье, предложившего вести анализ и расчет 9 а основе переходных характеристик (Лурье О.
Б. Усилители виеочастоты. — Мл Сов. радио, 1961). Обобщение вопросов теории и расчета ламповых и транзисторых усилителей дается в учебнике Г. С. Цыкина «Электронные силителив, вышедшем первым изданием в 1960 г. и выдержавшем етыре издания.
60-е годы нынешнего столетия ознаменовались созданием лауеатами Нобелевской премии академиками Н. Г. Басовым и . М. Прохоровым квантовых усилителей, способных работать не олько в радиодиапазоне (от 0,6 до 75 ГГц), но и в оптическом 1)300 ГГц) диапазоне. Эти усилители успешно используются для текловолоконной оптической связи, космической радиолокации. Глава 2 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ал. Коэффициенты усилвния Усилитель для проходящего через него сигнала представляет обой активный четырехполюсник, одной из особенностей котоого является то, что он эквивалентен электрической цепи, содерсащей завггсимоггг источник — либо источник ЭДС Еы пропорциоальнай входному напряжению (г'г или входному току )ь либо сточник задающего тока Г,г, пропорционального Е, или (У,.
У идеального источника ЭДС (в том числе и зависимого) внутеннее сопротивление равно нулю, а напряжение на выходных ажимах (га=-Ел=сопи( не зависит от потребляемого тока Ги рис. 2.1,а, в). У идеального источника задающего тока внутреняя проводимость равна нулю (внутреннее сопротивление бескоечно велико), при этом га=Г,а=сопз1 не зависит от напряжения 1а (т. е. сопротивления нагрузки) (рнс. 2.!,б, г).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
