7. ELEKTRONIKA 364
dzenia), tj. w czasie trwania dodatniej (górnej) połówki napięcia wejściowego. Podczas trwania ujemnej połówki napięcie na anodzie jest ujemne (kierunek zaporowy) i wówczas dioda nie przewodzi. Napięcie wyjściowe na rezystorze obciążenia stanowi sumę wyłącznie dodatnich połówek. Przy odwrotnym włączeniu diody na wyjściu układu pojawią się wyłącznie ujemne połówki napięcia wejściowego. Poziom obcinania jest tu określony osią odciętych. Jego zmianę uzyskuje się przez dodanie źródła napięcia polaryzującego wstępnie diodę w kierunku przewodzenia lub wstecznym. Na rysunku 7.41b przedstawiono częściowe obcinanie górnej połówki i taki obcinacz jest określany mianem ogranicznika. Proces obcinania dwustronnego wymaga zastosowania przeciwsobnego układu diod.
7. ELEKTRONIKA 364
Rys. 7.42. Detektor (demodulator) diodowy: a) układ z filtrem; b) sygnał nośny zmodulowany; c) sygnał modulujący po detekcji (demodulacji)
Zadaniem diody pracującej w układzie demodulatora jest obcięcie jednej połówki sygnału zmodulowanego (rys. 7.42), co umożliwia następnie wydzielenie za pomocą filtru napięcia modulującego. Do układu demodulatora doprowadza się napięcie sygnału w.cz. zmodulowanego sygnałem m.cz. Filtr RC eliminuje składowe w.cz. i umożliwia pojawienie się na wyjściu wyłącznie składowych sygnału modulującego. Również w tym przypadku dioda pracuje jako układ przełączający, tzw. klucz.
Podstawowym zadaniem wzmacniacza jest zwiększenie wartości sygnału wejściowego s(l) z wiernym odtworzeniem jego kształtu, czyli zachowanie proporcjonalności
(7.36)
S(t) = ks(t), k = const
Wzmocnienie polega na zwiększeniu poboru mocy ze źródła zasilającego wzmacniacz. Wzmacniacz jest zawsze wzmacniaczem mocy (rys. 7.43); bardzo często wyróżnia się dodatkową cechę wzmacniacza, ważną dla użytkownika, rozróżniając wzmacniacze napięcia lub prądu oprócz wzmacniaczy mocy (wzmacniacze dużych mocy — zob. tom 2, rozdz. 8).
Wzmacniacze małych sygnałów traktuje się jako czwórnik liniowy aktywny, opisany za pomocą macierzy parametrów hybrydowych (najczęściej) — rys. 7.44, nadając im sens fizyczny. Ze względu na praktyczną unilateralność wzmacniacza, tj. hl2 = Ó, stosując
fl\ 7nciinn:t. Al Z
Rys. 7.43. Wzmacniacz: a) symbol funkcjonalny; b) rozpływ mocy
twierdzenia Thevenina i Nortona otrzymuje się [7.5] schematy zastępcze wzmacniacza napięcia (rys. 7.44b) lub prądu (rys. 7.44c) i ich opis za pomocą trzech parametrów, będących ogólnie funkcjami pulsacji:
impedancja wejściowa |
(7.37a) |
impedancja wyjściowa |
(7.37b) |
wzmocnienie napięciowe rozwarciowe (transmitancja napięciowa) |
(7.37c) |
wzmocnienie prądowe zwarciowe (transmitancja prądowa) |
(7.37dl |
(7.37e) |
•Z,(jco) = y-
*■0
U.
Rys. 7.44. Wzmacniacz: a) jako czwómik liniowy;
b) schemat zastępczy wzmacniacza napięcia;
c) schemat zastępczy wzmacniacza prądu (natężenia)
V *0 | ||
~^kuo |
U0 |
i |
kult |
*0 | |
i l | ||
? [ |
J zo Uo |
zi0 |
Z0 — co
albo
‘i = O
przy czym
Z
kizQ Oj) = -ku0-y
Uwzględniając obciążenie Z, wzmocnienia będą mniejsze
kud(o) = ku0 Z'' ; fe,(]w) = kit Z° (7.38)
Zo + ZL +
Wniosek: Parametry są zespolonymi funkcjami częstotliwości, w szczególności wzmocnienie napięciowe ku.
Na tej podstawie dzieli się wzmacniacze wg przebiegu modułu wzmocnienia Ku, przedstawionego we współrzędnych logarytmicznych, na:
wzmacniacze dolnopasmowe (prądu stałego) o paśmie \_fd = 0,fg< kilka kHz];
~~ wzmacniacze pasmowe akustyczne [~ 10 Hz, w 20 kHz]; wzmacniacze pasmowe w.cz. [ss MHz, » GHz]; wzmacniacze szerokopasmowe [0, MHz];
~~ wzmacniacze wąskopasmowe (selektywne, rezonansowe) o częstotliwości środkowej f0 — rys. 7.45.