8626

1. Wstęp teoretyczny

Wzmacniacz to układ elektroniczny, na którego zaciskach wyjściowych uzyskuje się sygnał o zwiększonej amplitudzie napięcia, prądu lub zwiększonej mocy, bez zmiany kształtu w stosunku do sygnału wejściowego. Sygnał wejściowy jest więc swego rodzaju wzorcem, według którego wzmacniacz kształtuje duży prąd pobierany z innego źródła - z zasilacza. Wzmacniacz nie powinien obciążać źródła sygnału wzmacnianego, czyli jego obwód wejściowy me powinien pobierać prądu. Oznacza to, że impedancja wejściowa wzmacniacza powinna być jak największa.

Każdy wzmacniacz musi mieć element czynny sterowany, zwykle tranzystor, realizujący zadanie kształtowania prądu pobieranego z zasilacza, czyli sterowania dużą mocą pobieraną z zasilacza kosztem nieznacznej mocy pobieranej ze źródła sygnału wzmacnianego.

W każdym wzmacniaczu wyróżnia się dwa zasadnicze obwody: obwód sygnału i obwód zasilania. Obwód zasilania stwarza właściwe warunki dla wzmocnienia sygnału, natomiast obwód sygnału jest związany z przenoszeniem sygnału przez wzmacniacz. Dla wzmacnianego sygnału wzmacniacz stanowi czwómik (rys. 1). Do jego zacisków wejściowych jest dołączone źródło sygnału e_g o impedancji Z_g, a do zacisków wyjściowych - impedancja obciążenia Zo. Napięcie wyjściowe U„_y i prąd wyjściowy I_wy są powiązane z napięciem wejściowym U_we i prądem wejściowym I_we zależnościami:

U_%vy=k_uU_%„    (1)

I \vy ⁼kjl%pg

gdzie: współczynniki k„ i k_t są nazywane współczynnikiem wzmocnienia napięciowego i współczynnikiem wzmocnienia prądowego. Ze względu na przeznaczenie wymaga się od wzmacniacza dużego w^rzmocmenia napięciowego, prądowego lub mocy.

Wzmacniacz idealny powinien wzmacniać sygnały, nie powodując zmiany ich kształtu. We wzmacniaczach rzeczywistych powstają dwojakiego rodzaju zniekształcenia sygnałów:

•    zniekształcenia nieliniowa, wywołane np. przez nieliniowość charakterystyk statycznych niektórych elementów wzmacniacza (tranzystora, transformatora z rdzeniem żelaznym itd.), szumy i zakłócenia

•    zniekształcenia liniowe, wywołane niejednakowym przenoszeniem przez wzmacniacz sygnałów o różnych częstotliwościach.

Pod pojęciem „wzmacniacz małej częstotliwości” należy rozumieć w^rzmacniacz o sprzężeniu zmiennoprądowym, pracujący zasadniczo w zakresie częstotliwości akustycznych. Wzmacniacze tego rodzaju można podzielić na dw^fie zasadnicze grupy:

•    wzmacniacze małosygnałowe,

S napięciowe S prądowe

•    w^rzmacmacze wielkosygnałowe (mocy).

Wzmacniacze małosygnałowe projektuje się w szczególnie łatwy sposób, gdyż można założyć, że w obrębie zmiany sygnału parametry tranzystora pozostają stałe. Dlatego do nich zostaną ograniczone rozważania.

Typowy układ pracy w^rzmacniacza małosygnałow^rego przedstawia rys. 1.

-2