7. ELEKTRONIKA 366
Rys. 7.45. Klasyfikacja częstotliwościowa wzmacniaczy: 1 — dolnopasmowy (prądu stałego); 2 pasmowy- akustyczny: 3 — pasmowy w.cz.; 4 — szerokopasmowy; 5 — selektywny
Niekiedy może być przydatna również charakterystyka fazowa <pu{jco).
Moduł wzmocnienia często wyraża się w decybelach (dB):
Ku = 20\gKu, K, = 20\gKh Kp=lOlgKp (7.39)
Rzeczywiste charakterystyki częstotliwościowe odzwierciedlają także wpływ pojemności i indukcyjności pasożytniczych, dlatego nie ma wzmacniaczy górnopasmowych; fg jest ograniczona przez zawsze występujące pojemności pasożytnicze.
Zniekształcenia sygnału przez wzmacniacz dzieli się na: liniowe (fazowe, częstotliwościowe) — sygnał wejściowy zawiera harmoniczne, sygnał wyjściowy może wprowadzić przesunięcia fazowe harmonicznych na wyjściu (ważne w odbiorze obrazu — pogorszenie ostrości); nieliniowe (amplitudowe) wywołane nieliniowością charakterystyk przejścia — powodują generację harmonicznych nie zawartych w sygnale (np. pogorszenie jakości dźwięku).
W celu zmiany (najczęściej poprawy) właściwości wzmacniacza stosuje się sprzężenie zwrotne ujemne: napięciowe lub prądowe, równolegle lub szeregowe. Na rysunku 7.46 przedstawiono przykłady realizacji sprzężenia zwrotnego napięciowego równoległego i szeregowego.
Rys. 7.46. Wzmacniacz napięcia jednotranzystorowy z napięciowym sprzężeniem zwrotnym: a) równoległym; b) szeregowym (wtórnik emiterowy)
W tablicy 7.7 przedstawiono wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego (wskaźnik dolny/) na właściwości wzmacniacza.
Tranzystor wzmacniacza małych sygnałów musi mieć narzucony wyjściowy punkt pracy QP{IC, VCF) tak, aby przy maksymalnej amplitudzie sinusoidalnego sygnału wejściowego us była zachowana liniowość zmian wielkości. Na rysunku 7.47 przed-
Tablica 7.7. Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na właściwości wzmacniacza
Ujemne sprzężenie zwrotne | ||
napięciowe |
prądowe |
napięciowe i prądowe |
7- zmniejsza wzmocnienie Kj < K* - zmniejsza impedancję wyjściową IZ^/I < W.\ - - zmniejsza wpływ nieliniowości - stabilizuje U0 przy zmianach UL |
— zmniejsza wzmocnienie Kif < K, — zwiększa impedancję wyjściową \Zof\ > |ZJ — zmniejsza wpływ nieliniowości — stabilizuje /„ przy zmianach Z, |
a) szeregowe — zwiększa impedancję wejściową \Zif\ > \Z;\ b) równoległe zmniejsza impedancję wejściowa \Zif\ < |Z4| |
Uwaga: Ujemne sprzężenie zwrotne zwiększa szerokość pasma, jeśli obwód sprzężenia nie zawiera elementów o wartościach zależnych od częstotliwości.
Rys. 7.47. Polaryzacja tranzystora wybór punktu pracy' 0p na charakterystykach statycznych napięciowo-prąd owych
Rys. 7.48. Dwie metody polaryzacji bazy: a) ze stałym prądem bazy IBp = const; b) potencjometryczna . R,
stawiono rodzinę charakterystyk statycznych 1c(Uce) przy ^i. = const i kolejność Postępowania przy wyznaczaniu Qp i wynikające stąd QBp(IB, UBE), a na rys. 7.48 podano dwa przykłady realizacji polaryzacji.
Niestabilność punktu pracy, nazywana dryftem, jest spowodowana zmianami temperatury, napięcia zasilającego oraz wartości parametrów starzejących się elementów. W celu stabilizacji punktu pracy stosuje się różne układy, np.: ujemne sprzężenie zwrotne emiterowe, kompensację diodową, kompensację wzajemną dwóch tranzystorów w układzie różnicowym (oba wejścia wspólne usl = us2) itd.