Основные понятия и классификация усилителей

Усилитель – это устройство предназначенное для увеличения уровня электрического сигнала за счет энергии источника питания.

С точки зрения усиливаемого параметра различают усилители напряжения, тока и мощности. В зависимости от диапазона усиливаемых частот они подразделяются на усилители постоянного тока (медленных колебаний), низкой (звуковой) частоты и высокой частот. Последние могут быть как широкополосные или нерезонансные усилители, предназначенные для усиления определенной полосы частот.

Существуют много других методов деления усилителей на группы, однако при их систематизации имеют меньший спектр. Различают например транзисторные усилители классов А, В и С у которых принадлежность к данному классу определяется положением рабочей точки на характеристике управления активного элемента, а также усилители название которых зависит от их применения антенные, видиоусилители и т.д.

Работа в классе А – положение рабочей точки таково, что выходной ток протекает в течении времени длительности переменного входного сигнала, т.е. в течении периода.

В классе В – выходной ток протекает в течении полупериода входного колебания. При отсутствии входного сигнала выходной ток почти равен нулю.

Промежуточное положение рабочей точки между А и В соответствует классу АВ.

В классе С выходной ток протекает в течении времени, меньше чем полупериод.

Наименьшие искажения в классе А, наибольшие – в классе С. Эффективность схемы наибольшая в классе С, наименьшая в классе– А.

Структурная схема однокаскадного усилителя и основные параметры

Однокаскадным – называют усилитель содержащий один активный элемент (транзистор, лампа).

Рисунок 57

Входная цепь с источником управляющего напряжения или тока, а выходная цепь с сопротивлением нагрузки .

Основными параметрами характеризующими схему, являются коэффициент усиления, входное и выходное сопротивление. В зависимости от рассматриваемой электрической величины различают коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности.

Коэффициент усиления по напряжению – это отношение выходного напряжения к входному:

.

аналогично коэффициент усиления по току:

.

Произведение этих величин дает коэффициент усиления по мощности, являющимся частным от деления выходной мощности на входную:

.

Входное сопротивление равно отношению входного напряжения к входному току:

.

Выходное сопротивление – отношение выходного напряжения к выходному току:

.

Значение всех перечисленных параметров зависят от вида используемого активного элемента, нагрузки, а также схемы включения (ОБ, ОЭ и ОК).