Wzmacniacze ogólnie.

Podstawowym zadaniem wzmacniacza

jest wzmocnienie sygnału wejściowego

bez zmiany jego kształtu.We wzmacniaczu

wyróżniamy dwa obwody:-obwód zasilania

który stwarza warunki dla wzmocnienia

sygnału, -obwód sygnału z wiązany jest z

przenoszeniem sygnału przez wzmacniacz

W zależności od przeznaczenia wzmacniacze

dzielimy na :prądowe napięciowe i mocy.

Zniekształcenia sygnałów wyj.we wzmacniaczach:

-liniowe wywołane jednakowym przenoszeniem

sygnału przez wzmacniacz o różnej częstotliwości.

-nieliniowe wywołane przez nieliniowość elementów

wzmacniacza (tranzystor,transformator) szumy i

zakłucenia.Ze względu na nieliniowość elementów

charakterystyka wzmacniacza wygląda(1).

We wzmacniaczach mogą powstać niepożądane napięcia

pochodzące np. od zasilania są one nazywane tętnieniami

lub przydzwiękami i muszą mieć wartość znacznie niższą

od sygnału .Zniekształcenia nieliniowe występują we

wzmacniaczach sygnałów zmiennych jak i stałych Jeżeli

sygnał na wejściu jest sinusoidalny to sygnał na wyjściu jest

zniekształcony zawiera on oprócz harmonicznej podstawowej

również składowe istniejące na wejściu.

Szumy są to pewne napięcia zmienne nie zależnie

od sygnału .Szumy modą być:

-cieplne wywołane ciągłym bezwładnym ruchem

ładunku w przewodniku lub elementach obwodu

-świetlne związane z procesem rekombinacji generacji

i dyfuzji nośników

-strukturalne związane ze zjawiskami powierzchniowymi

w półprzewodnikach

Częstotliwości górna i dolna są to częstotliwości przy których

wzmocnienie wzmacniacza zmienia się do określonej

częstotliwości .

Podział wzmacniaczy ze względu na przenoszone częstotliwości

-m.cz. 20hz-20khz

-śr.cz 20khz-1Mhz

-d.cz. > 1Mhz

W kaskadowym połączeniu można wyróżnić :

-stopień wejściowy -wzmacniacz wstępny przed

wzmacniacz który współpracuje ze źródłem sygnału.

Stopień wejściowy powinien mieć dopasowane parametry

do źródła sygnału.Oprócz tego ważna jest impedancja

wejściowa oraz właściwości szumowe które określają

minimalną wartość sygnału wejściowego

-stopnie pośrednie (2 - n-1) najważniejsza jest tutaj

wartość i stałość wzmocnienia w paśmie przenoszonych

częstotliwości są one na ogół identyczne i dopasowane

-stopień wyjściowy (n) współpracujący z obciążeniem

do najwżniejszych parametrów tego stopnia należą :

rodzaj wyjścia (sym. niesym.),znamionowa moc

wyjściowa,sprawność , impedancja wyjściowa ,

zniekształcenie sygnału.

Sprzężenia między stopniami wzmacniaczy :

-bezpośrednie -stosowane są we wzmacniaczach

scalonych lub budowanych z układów dyskretnych

np. wzmacniacze prądy stałego.

-pojemnościowe - wzm. m.cz

-transformatorowe - głównie we wzmacniaczach

mocy.Zaletą tego sprzężenia jest dopasowanie

impedancji wejściowej i wyjściowej kolejnych

stopni do siebie lub obciążenia .

Polaryzacja tranzystorów bipolarnych :

Dla prawidłowej pracy tranzystora w

określonym układzie jest konieczne

ustalenie jego punktów pracy tj.

spolaryzowanie go odpowiednimi

wartościami prądów i napięć stałych

We wzmacniaczach wybiera się taki

punkt pracy aby zapewnić jak największe

wzmocnienie i najmniejsze zniekształcenia

wzmacnianego sygnału.Tranzystor bipolarny

powinien pracować w zakresie aktywnym

(EB -przewodząco BC-zaporowo)

Układ pol.ze stałym prądem bazy

Układ z dwóch bateri. Układy te nie

zapewniają stabilnego punktu pracy

niezależnie od zmian temp. O tym

samym współczynniku wzmocnienia

prądowego i napięcia baza-emiter

Scabilizacje taka zapewnia układ ze

sprzężeniem kolektorowym .Wzrost

prądu Ic powoduje wzrost spadku

napięcia na rezystorze Rc i obciążenie

potencjału kolektora co przenosi się

na bazę maleje potencjał bazy a więc

i prąd Ib gdzie z akresu Ic=B Ib zmaleje

też prąd kolektora zapewniamy więc

scabilizacje punktu pracy ze względu

na napięcie B-E

Układ pocentiometryczny ze sprzężeniem

emiterowym. W układzie tym U1 jest

ustalone przez dzielnik R1R2 a wymagany

prąd C przez rezystor Rm jeżeli z jakiś kolwiek

przyczyn prąd kolektora Ic zwiększy się .

Ponieważ U1 jest ustalone to zmaleje napięcie

B-E spowoduje to zwiększenie prądu B a

W rezultacie zmiejszenie prądu C na

rezystorze Rc zapewnia stałość prądu

C a wiec stabilizacje punktu pracy .

Stabilizacja jest tym lepsza im mniejsza

jest wartość równolegle połączonych

rezystorów R1R2 im większa jest wartość

rezystora Re. Rezystor Re stabilizuje prąd

emitera w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego

dla składowej stałej .Kondensator Ce eliminuje

sprzężenie zwrotne dla składowej zmiennej.

Na stałość punktu pracy tranzystora pracującego

W zakresie aktywnym wpływają zmiany:

-napięcie B-E ze wzrostem temp.Otoczenia 2mV\C

-prąd zerowy

-współczynnik wzmocnienia pradowego

-współczynnik stałości punktu pracy

Sprzężenia zwrotne jest to przeniesienie

części sygnału z wyjścia na wejście układu.

Sprzężenie zwrotne zmienia wartość

wzmocnienia rozróżniamy 3 przypadki :

-|1-BK|<1, |kf|>|K| Dodatnie sprzężenie zwrotne

-|1-BK|>1, |kf|<||K| Ujemne sprzężenie zwrotne

-|1-BK|=0 Układ generuje drgania

We wzmacniaczach stosuje się najczęściej ujemne

Sprzężenie zwrotne wpływa na poprawę większości

parametrów wzmacniacza:

-poprawia jego stabilność

-zmniejsza zakłócenia i szumy

-zwiększa szerokość pasma przenoszonego przez

wzmacniacz

-umożliwia zmianę Z wy i Z wy wzmacniacza

-umożliwia kształtowanie dwóch charakterystyk

częstotliwościowych .

Rodzaje i właściwości sprzężenia zwrotnego zależą

od sposobu pobierania sygnału z wyjścia układu oraz

sposobu podawania go na wejście. Rodzaje:

-napięciowo-szeregowy

-prądowo-szeregowy

-napięciowo-równoległy

-prądowo-równoległy

---