31) Усилители, классификация усилителей. Основные параметры.
!!!Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления электрических сигналов при заданном уровне искажений.
Каскадом усилителя называется активный элемент (транзистор, ИС) вместе с пассивными элементами входящими в его схемотехнику (резисторы, ёмкости, индуктивности).
!!!Классификация усилителей:
а) По мощности: малой, средней, большой мощности.
б) По числу каскадов: однокаскадные и многокаскадные.
в) По диапазону усиливаемых частот: усилители низких частот ,
усилители промежуточной частоты , усилители высокой частоты , усилители СВЧ.
г) По функциональному назначению: усилители постоянного тока, усилители гармонических колебаний, импульсные усилители, операционные усилители.
!!!Основные параметры усилителей
1) Коэффициент усиления
2) Номинальное входное напряжение
3) Полоса пропускания или динамический диапазон усилителя
Основные характеристики усилителей:
1) Амплитудной характеристикой усилителя – зависимость выходного напряжения от входного.
2) Частотная характеристика усилителя - это зависимость коэффициента усиления от частоты.
32) Операционный усилитель. Рекомендации по эксплуатации оу
!!!Операционный усилитель (ОУ) - называют усилитель электрических сигналов, предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми и импульсными величины при работе с соответствующей обратной связью.
!!!Обозначение ОУ
Классы ОУ
1) ОУ общего назначения
2) Прецензионные
!!!ОУ Основные параметры ОУ :
1) Напряжение источника питания UпитÎ(3-30в).
2) Ток потребления Iпотр ~ десятые доли mкА.
3) Коэффициент усиления Ки=20*103 -10*106.
4) Напряжение смещения Uсм. Оно появляется вследствие разброса параметров ОУ или в следствии изменения режимов работы.
5) Средний входной ток Iвх.ср составляет от 0 до 100 mкА.
6) Входное сопротивление Rвх
7) Различают Rвх для дифференциального сигнала и для синфазного.
8) Выходные сопротивление Rвых, представляет собой сопротивление выходных каскадов ОУ.
33) Дифференциальный усилитель
!!!Дифференциальный усилитель — электронный усилитель с двумя входами, выходной сигнал которого равен разности входных напряжений, умноженной на константу.
Выходной сигнал дифференциального усилителя может быть как однофазным, так и дифференциальным. Это определяется схемотехникой выходного каскада
Схема дифференциального усилителя
!
(Сопротивления
Rк1
и Rк2
выбирают равными, а транзисторы VT1 и VT2
– идентичными. Тогда при отсутствии
входного сигнала Uвых12
также равно нулю. Температурное
воздействие будет одинаковое на оба
идентичных транзистора, поэтому, хотя
их параметры и изменятся, но одинаково
и в одну сторону, что не отразится на
выходном сигнале, так как разность Uвых1
и Uвых2
останется неизменной. Если на входы
схемы Uвх1
и Uвх2
подать, одинаковые сигналы по величине
и фазе, называемые синфазными, то токи
обоих транзисторов будут изменяться
на одинаковую величину, соответственно
будут изменяться напряжения Uвых1
и Uвых2,
а напряжение Uвых12
по прежнему будет сохраняться равным
нулю. Если на входы подать одинаковые
по величине, но сдвинутые по фазе на
180 градусов сигналы, называемые
дифференциальными, то возрастание тока
в одном плече будет сопровождаться
уменьшением тока в противоположном,
вследствие чего появится напряжение
на дифференциальном выходе Uвых12.
Изменение температуры, паразитные
наводки, старение элементов и др. можно
рассматривать как синфазные входные
воздействия. Исходя из этого дифференциальный
каскад обладает очень высокой устойчивостью
работы и малочувствителен к помехам.)
Дифференциальные усилители предназначены для усиления сколь угодно медленно изменяющихся во времени сигналов, частотный диапазон которых начинается от 0 Гц.
Дифференциальный усилитель: имеет следующие достоинства: малый дрейф нуля; высокая степень подавления синфазных помех.
Недостатки дифференциального усилителя: требует двухполярного источника питания; необходима очень высокая симметрия схемы.