Файл: Любивый В.И. Усилительные устройства учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.06.2024

Просмотров: 133

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 37

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назначение и основные области применения усилителей*

2. Перечислить основные элементы усилителя и цепей, связанных с ним.

3. По каким признакам классифицируются усилительные устройства?

4. Дайте определение усилительному каскаду.

5 . Дайте классификацию усилителей п; их основному назнфче"тио.

6 . Дайте классификацию усилителей в зависимости от диа+ пазона частоты.

7 . -Дайте классификацию усилителей в зависимости от ви­ да усиливаемых сигналов.

8. Основные достоинства электронных усилителей по сравт нению с другими типами усилителей.

9. Основные достоинства и недостатки электронных ламп при использовании их в качестве усилительных приборов.

10.Основные достоинства и недостатки транзисторов при использовании их в качестве усилительных элементов.

11.Принцип действия усилительного каскада на лампе.

12.Основные особенности усилительного каскада на тран-

.зисторе.

13. Способы включения усилительной пампы относительно

цепи управления и нагрузки.

1Ф. Способы включения транзисторов. .

15. Основные схемы межкаскадной связи усилителей.

16.Основные требования, предъявляемые к межкаскадшм четырехполюсникам связи.

17.Перечислить основные показатели усилителя,

18.Дать определение коэффициенту усиления.

19.Сколько однотипных каскадов следует еключить,чтобы обеспечить общее усиление 86 дб, если каждый может дать коэффициент усиления К=12?

20. Во сколько раз изменится напряжение на выходе,если

усиление возрастает на 20 дб?

- 38 -

21. Что такое фазовый сдвиг в усилителе?

22. От каких причин зависит изменение величины коэф­ фициента усиления?

23. Назовите основные виды искажений сигналов в усили­ телях и раскройте сущность их.

24. Какие виды искажений имеют наибольшее значение в усилителях колебаний звуковых частот и какие - в видеоуси­ лителях?

25. Определите коэффициент частотных искажений каждого каскада, если на весь усилитель допустимы искажения в 4 дб. Усилитель содержит 5 одинаковых каскадов.

26. Каково условие отсутствия частотных и фазовых искаже­

ний?

27. Как связаны время задержки и фазовый сдвиг, вноси­ мый усилителем?

28. Как оцениваются нелинейные искажения?

29. Что такое переходная характеристика?

30. Что такое переходные искажения и как они оценива­

ются?

31.Что такое динамический диапазон амплитуд?

32.Назовите основные причины возникновения собствен­ ных помех в усилителе?

33. Почему помехи, возникающие в первом классе, имеют большее значение, чем шумы последующих каскадов?

34.Почему шумы, возникающие в пентоде, интенсивнее, чем в триоде?

35.Что такое шумовое сопротивление лампы?

36.Перечислите основные входные и выходные данные усилителя.

37.Чем отличаются электрический и полный к .п .д . усилителя?


-39

§I А УСИЛИТЕЛЬ КАК ЧЕТЫР' ЯЮЛЮСНИК

На рис. I . I 9 представлен четырехполюсник, к одной паре зажимов (входным зажимам 1-2 ) которого подсоединяется источи ник электрических колебаний, а к другой паре (выходным за­ жимам 3-4 ) - потребитель электрической энергии.

Рис.1.19

За положительные направления токов и напряжений примем направления, указанные на этом рисунке. Для токов стрелки показывают направление протекания токов, а для э .д .с . и на­ пряжений они направлены от полюса с низким потенциалом к по люсу с более высоким потенциалом.

Четырехполюсники'бывают пассивные и активные. Пассивны^ ми называются четырехполюсники, не содержащие внутри себя э .д .с . и изолированные от внешних электрических полей. При­ мером таких четырехполюсников могут служить трансформаторы,

искусственные линии и т .д . Четырехполюсники, не удовлетворяю-* щие этш требованиям, называются активными. К активным четырех­ полюсникам можно отнести генераторы, усилители, электронные усилительные элементы (транзисторы , лампы; рис.1 .20,а ,б )


- 40

Четырехполюсник представляет собой обобщенную систему, а метод ее исследования является общим. Этот метод исследо­ вания до некоторого этапа совершенно игнорирует внутреннее устройство четырехполюсника.. Теория изучает лишь соотноше­ ния между величинами на его входе и выходе. Такой общий под ход позволяет получить целый ряд заключений универсального характера; эти заключения могут быть затем применены к лю­

бой конкретной схеме,

например,

к схемам усилителей на

лампе*

или транзисторе.

 

 

 

 

Полагая четырехполюсник линейным и располагая токами и

напряжениями на входе

1 , 1 ^

и выходе

I a , VJ^ ,

 

можно осуществить связь между последними,

представив ее

в

виде двух линейных уравнений.Эту

связь можно осуществить

различным образом, в зависимости от того, какую пару перемен­ ных принять за аргумент и какую пару-за их функцию.

Если входное и выходное напряжения рассматривать как независимые величины, а входной и выходной токи-их функция­

ми,

то уравнения системы

будут

иметь вид:

 

 

 

 

( 1. 20)

Комплексные коэффициенты

 

,Ygt ,Ya^

этих уравнений,

не

гзЕиеящне ог внешних э .д .с .

и токов,

образуют систему Y

-параметров четырехполюсника, поскольку они определяются ш*"»ь его свойствами. Эти коэффициенты ыогут быть определены из режима короткого замыкания входа г выхода четырехполюсника:

при

U£ - о

;

при

\ j £ = 0

;

при


 

-

41 -

 

Y .

- 4 I a

при

= 0 .

SLU

U,

 

 

Из этих соотношений следует, что в режиме короткого замыка­ ния входа иди выхода параметры четырехполюсника представля­

ют следующие

величины:

 

 

Hi

-

комплексная

входная проводимость;

Y

комплексная

прямая взаимная проводимость;

v r t -

комплексная

обратная

взаимная проводимость;

у

-

комплексная

выходная

проводимость.

Известно, что аналогичным образом можно определить

четырехполюсник коэффициентами

типа z ,h

и И

• Причем

все они между собой однозначно

св. эаны

/ 1 2

/ .

При исследовании четырехполюсника часто появляется не­ обходимость в представлении его в виде эквивалентной схемы. В усилительной технике широко пользуются эквивалентными схемами транзисторов, памп, усилительных каскадов и т .д .

Эквивалентной схемой называется электрическая схема, составленная из необходимого числа простых элементов (на­ пример, проводимостей и генераторов), которая по своим свой-* ствам для переменцогс тонн эквивалентна рассматриваемому че-< тырехпопюснику любо?! сложности.

Эквивалентная схема четырехполюсника, описываемая

уравнениями (1 .20)

, может быть представлена в

виде

рис Л . 21. При

любой сложности

реальной

системы

эта схема

содержит только две проводимости и два

зависимых генератора

тока -^Генератор тока Yat U,

отражает

передачу

в прямом

направлении схемы со входа на выхо;

(прямую связь) , а ге­

нератор

-

передачу в обратном

направлении с выхода

на вход ,т.е .

обратную связь.

 

 

 

1)Когда э .д .с . внутреннего источника зависит от подво­

димого к

четырехполюснику тока

или напряжения, то его

называют

зависимым источником.

 


- 42

Рис, 1,21

Аналогично можно представить эквивалентную схему че­ тырехполюсника в Z - параметрах (ри с.1.22), а также

Ьи Н - параметрах.

Рис. 1.22

Зная параметры четырехполюсника, можно определить коэффициент передачи напряжения,тока и мощности нагруженно­ го четырехполюсника (рис.1 .25), а также установить зависи­ мости, определяющие входные и выходные проводимости или сопротивления.

Рис. 1.23 .

Определим коэффициент передачи по напрягают нагружен­ ного четырехполюсника.

 

-

43

 

 

 

Напряжение

Иа “ Ц, “ '2 Н1

< - . 1 * .

образуется

вследствие протекания тока

i

че^ез

нагрузочную

прово-

димость Y H .

Знак минус указывает на

несовпадение

поляр­

ности выходного

напряжения с

той, которую мы приняли

аа по­

ложительную (см.рис.1 .2 2 ). Подставляя значение тока. во второе уравнение (1.20 ), подучим

иди

~YA

=Y

О +Y

 

 

 

aiu i

 

 

U

 

( Y

- Y

= - Y

i

,

 

V1aa

 

‘н '^ з

s i

 

откуда

k1

Lai

+Y

 

Y

 

1г г

(I.2I)

Знак минус в этой формуле можно трактовать как нееовпз дение полярностей входного и выходного напряжений.

Разделив обе части первого уравнения (1.20) на Ц , определим входную проводимость нагруженного четырехполюсник®

Y Ч ^ - Y

+

( 1.22)

и l ia \Jl

и

V

 

Выходную проводимость

"Yj ^

определим при.замкнуто^

источнике з .д .с . входного^генератора,отключенной

нагрузке и

подведенному напряжению 1)^

к выходным зажимам четырехпо­

люсника, т .е . схема в этом случае будет иметь видгизображен^ ный на рис.1.24.

. Разделив обе части второго уравнения (1.20) на Ua получим выходную проводимость нагруженного четырехполюсника со стороны входа

У 8ыэс \ =

* Y* ieYa i W Y» « 0 .2 3 )