Лекция № 1. Общие сведения об усилительных устройствах

Август 11, 2022

Главная
Разное
Лекция № 1. Общие сведения об усилительных устройствах

Содержание

2. Общие сведения об усилителях Усилителем электрических сигналов называется устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала, за
3. Общие сведения об усилителях Рис. 2.1. Использование БТ в качестве активного компонента усилителя
4. Общие сведения об усилителях Рис. 2.2. Использование ПТ в качестве активного компонента усилителя
5. Общие сведения об усилителях Рис. 2.3. Структурная схема усилительного устройства
6. Общие сведения об усилителях
7. Классификация усилительных устройств Рис. 2.4. Классификация усилителей по виду усиливаемых сигналов
8. Классификация усилительных устройств Рис. 2.5. Классификация усилителей по диапазону частот
9. Классификация усилительных устройств Рис. 2.6. Классификация усилителей по типу активных компонентов
10. Классификация усилительных устройств Рис. 2.7. Классификация усилителей по типу связи между каскадами
11. Классификация усилительных устройств Рис. 2.8. Классификация усилителей по назначению
12. Основные параметры усилительных устройств
13. Основные параметры усилительных устройств
14. Основные параметры усилительных устройств
15. Основные параметры усилительных устройств
16. Основные параметры усилительных устройств 7. Чувствительность (номинальное входное напряжение) – напряжение, которое нужно подвести ко входу
17. Основные параметры усилительных устройств
18. Основные параметры усилительных устройств
19. Основные параметры усилительных устройств – линейные искажения (определяются зависимостью параметров транзисторов от частоты и реактивными элементами
20. Основные характеристики усилительных устройств Характеристики усилительных устройств можно разделить на три вида: – амплитудная характеристика; –
21. Основные характеристики усилительных устройств Амплитудная характеристика (АХ) – это зависимость амплитуды (или действующего значения) первой гармоники
22. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.9. Амплитудная характеристика
23. Основные характеристики усилительных устройств АХ реального усилителя обладает особенностями, обусловленными величинами минимально допустимого входного и максимально
24. Основные характеристики усилительных устройств Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет зависимость модуля коэффициента усиления от частоты гармонического сигнала
25. Основные характеристики усилительных устройств
26. Основные характеристики усилительных устройств Амплитудно-частотная характеристика
27. Основные характеристики усилительных устройств
28. Основные характеристики усилительных устройств Фаза-частотная характеристика (ФЧХ) определяет зависимость фазы коэффициента усиления от частоты гармонического сигнала
29. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.10. Фаза-частотная характеристика
30. Основные характеристики усилительных устройств
31. Основные характеристики усилительных устройств
32. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.11. Структурная схема усилительного каскада на БТ
33. Основные характеристики усилительных устройств
34. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.12. Упрощённая структурная схема усилительного каскада на БТ
35. Основные характеристики усилительных устройств
36. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.13. Структурные схемы для анализа усилительного каскада на БТ
37. Основные характеристики усилительных устройств
38. Основные характеристики усилительных устройств
39. Основные характеристики усилительных устройств
40. Основные характеристики усилительных устройств
41. Основные характеристики усилительных устройств
42. Основные характеристики усилительных устройств
43. Основные характеристики усилительных устройств
44. Основные характеристики усилительных устройств
45. Основные характеристики усилительных устройств При усилении импульсных сигналов основное внимание уделяется сохранению формы этих сигналов на
46. Основные характеристики усилительных устройств
47. Основные характеристики усилительных устройств
48. Основные характеристики усилительных устройств При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит гораздо медленнее и требует
49. Основные характеристики усилительных устройств Рис. 2.14. Переходная характеристика
50. Основные характеристики усилительных устройств При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит гораздо медленнее и требует
51. Основные характеристики усилительных устройств
52. Основные характеристики усилительных устройств В этом случае на вершине переходной характеристики появятся положительные и отрицательные выбросы,
53. Основные характеристики усилительных устройств
55. Скачать презентацию

Слайд 2

Общие сведения об усилителях
Усилителем электрических сигналов называется устройство, предназначенное для усиления

мощности входного сигнала, за счёт потребления энергии источника питания.
Таким образом, в усилителе энергия источника питания превращается с помощью управляемого активного компонента (биполярного транзистора – БТ, полевого транзистора – ПТ, электровакуумной лампы) в энергию усиленного сигнала на его выходе.
Процесс усиления должен осуществляться во времени плавно, непрерывно и однозначно.

Слайд 3

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.1. Использование БТ в качестве активного компонента

усилителя

Слайд 4

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.2. Использование ПТ в качестве активного компонента

усилителя

Слайд 5

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.3. Структурная схема усилительного устройства

Слайд 6

Общие сведения об усилителях

Слайд 7

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.4. Классификация усилителей по виду усиливаемых сигналов

Слайд 8

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.5. Классификация усилителей по диапазону частот

Слайд 9

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.6. Классификация усилителей по типу активных компонентов

Слайд 10

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.7. Классификация усилителей по типу связи между каскадами

Слайд 11

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.8. Классификация усилителей по назначению

Слайд 12

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 13

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 14

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 15

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 16

Основные параметры усилительных устройств
7. Чувствительность (номинальное входное напряжение) – напряжение, которое

нужно подвести ко входу усилителя, чтобы получить на выходе заданную (номинальную) мощность.
Минимально допустимое входное напряжение ограничивается уровнем собственных шумов усилителя, на фоне которых нельзя выделить полезный сигнал.
Максимально допустимое входное напряжение ограничивается искажением формы сигнала за счёт работы усилителя на нелинейных участках ВАХ транзистора.

Слайд 17

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 18

Основные параметры усилительных устройств

Слайд 19

Основные параметры усилительных устройств
– линейные искажения (определяются зависимостью параметров транзисторов от

частоты и реактивными элементами усилительных устройств:
– частотные;
– фазовые;
– переходные.

Слайд 20

Основные характеристики усилительных устройств
Характеристики усилительных устройств можно разделить на три вида:
–

амплитудная характеристика;
– амплитудно-частотная характеристика;
– фаза-частотная характеристика;
– переходная характеристика.

Слайд 21

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудная характеристика (АХ) – это зависимость амплитуды (или действующего

значения) первой гармоники выходного напряжения от амплитуды (или действующего значения) гармонического синусоидального сигнала на входе усилительного устройства.
Для идеального усилителя АХ линейна и проходит через начало координат (штриховая линия), наклон характеристики к оси абсцисс определяется коэффициентом усиления.

Слайд 22

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.9. Амплитудная характеристика

Слайд 23

Основные характеристики усилительных устройств
АХ реального усилителя обладает особенностями, обусловленными величинами минимально

допустимого входного и максимально допустимого выходного напряжения.
Минимально допустимое напряжение на выходе определяется уровнем собственных шумов усилителя и внешними помехами.

Слайд 24

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет зависимость модуля коэффициента усиления

от частоты гармонического сигнала на входе усилителя.
По оси абсцисс на частотной и фазовой характеристиках откладывается частота (как правило, в логарифмическом масштабе).
По оси ординат на частотной характеристике откладываются значения коэффициента усиления. При этом K может быть представлен как в относительных единицах, так и в децибелах.

Слайд 25

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 26

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудно-частотная характеристика

Слайд 27

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 28

Основные характеристики усилительных устройств
Фаза-частотная характеристика (ФЧХ) определяет зависимость фазы коэффициента усиления

от частоты гармонического сигнала на входе усилителя.
Под фазовыми искажениями подразумевают только сдвиги фаз, вызванные реактивными элементами усилителя.
Вид ФЧХ обусловлен фазовыми искажениями. Мерой фазовых искажений – Δφ на заданной частоте является отличие реальной фазовой характеристики от идеальной.
В многокаскадном усилителе фазовый сдвиг между выходным и входным сигналами определяется суммой фазовых сдвигов, создаваемых каждым каскадом.

Слайд 29

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.10. Фаза-частотная характеристика

Слайд 30

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 31

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 32

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.11. Структурная схема усилительного каскада на БТ

Слайд 33

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 34

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.12. Упрощённая структурная схема усилительного каскада на

БТ

Слайд 35

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 36

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.13. Структурные схемы для анализа усилительного каскада

на БТ

Слайд 37

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 38

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 39

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 40

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 41

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 42

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 43

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 44

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 45

Основные характеристики усилительных устройств
При усилении импульсных сигналов основное внимание уделяется сохранению

формы этих сигналов на выходе усилителя. Однако наличие в цепях усилителя реактивных элементов приводит к искажению формы импульса, даже если усилительный элемент работает в линейном режиме. Для оценки искажений при усилении импульсных сигналов используют переходную характеристику усилителя, под которой понимают зависимость выходного напряжения (тока или коэффициента усиления) от времени при подаче на вход усилителя единичного скачка напряжения (тока).

Слайд 46

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 47

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 48

Основные характеристики усилительных устройств
При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

гораздо медленнее и требует существенно большего времени, чем быстрое нарастание переднего фронта импульса.
Это приводит к тому, что анализ всей переходной характеристики в едином масштабе времени оказывается затруднительным.
Удобнее рассматривать отдельно область малых времён (ОМВ), где происходят быстрые изменения фронта, и область больших времён (ОБВ), где происходят сравнительно медленные изменения вершины.

Слайд 49

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.14. Переходная характеристика

Слайд 50

Основные характеристики усилительных устройств
При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

Слайд 51

Основные характеристики усилительных устройств

Слайд 52

Основные характеристики усилительных устройств
В этом случае на вершине переходной характеристики появятся

положительные и отрицательные выбросы, амплитуда и частота которых будет определяться добротностью и резонансной частотой колебательного контура, образованного L и C.
Это были процессы в ОМВ и им соответствует область ВЧ.
Аналогичную параллель можно провести между областью НЧ и ОБВ.
Они описываются схемой (рис. 2.13а) и соответствуют медленным процессам, происходящим в усилителе.
Вид ПХ обусловлен переходными искажениями.

Слайд 53

Лекция № 1. Общие сведения об усилительных устройствах

Содержание

Общие сведения об усилителяхУсилителем электрических сигналов называется устройство, предназначенное для усиления

Общие сведения об усилителяхРис. 2.1. Использование БТ в качестве активного компонента

Общие сведения об усилителяхРис. 2.2. Использование ПТ в качестве активного компонента

Общие сведения об усилителяхРис. 2.3. Структурная схема усилительного устройства

Общие сведения об усилителях

Классификация усилительных устройствРис. 2.4. Классификация усилителей по виду усиливаемых сигналов

Классификация усилительных устройствРис. 2.5. Классификация усилителей по диапазону частот

Классификация усилительных устройствРис. 2.6. Классификация усилителей по типу активных компонентов

Классификация усилительных устройствРис. 2.7. Классификация усилителей по типу связи между каскадами

Классификация усилительных устройствРис. 2.8. Классификация усилителей по назначению

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств7. Чувствительность (номинальное входное напряжение) – напряжение, которое

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств

Основные параметры усилительных устройств– линейные искажения (определяются зависимостью параметров транзисторов от

Основные характеристики усилительных устройствХарактеристики усилительных устройств можно разделить на три вида:–

Основные характеристики усилительных устройствАмплитудная характеристика (АХ) – это зависимость амплитуды (или действующего

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.9. Амплитудная характеристика

Основные характеристики усилительных устройствАХ реального усилителя обладает особенностями, обусловленными величинами минимально

Основные характеристики усилительных устройствАмплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет зависимость модуля коэффициента усиления

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствАмплитудно-частотная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствФаза-частотная характеристика (ФЧХ) определяет зависимость фазы коэффициента усиления

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.10. Фаза-частотная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.11. Структурная схема усилительного каскада на БТ

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.12. Упрощённая структурная схема усилительного каскада на

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.13. Структурные схемы для анализа усилительного каскада

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствПри усилении импульсных сигналов основное внимание уделяется сохранению

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствПри этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

Основные характеристики усилительных устройствРис. 2.14. Переходная характеристика

Основные характеристики усилительных устройствПри этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

Основные характеристики усилительных устройств

Основные характеристики усилительных устройствВ этом случае на вершине переходной характеристики появятся

Основные характеристики усилительных устройств

Похожие презентации

Общие сведения об усилителях
Усилителем электрических сигналов называется устройство, предназначенное для усиления

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.1. Использование БТ в качестве активного компонента

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.2. Использование ПТ в качестве активного компонента

Общие сведения об усилителях
Рис. 2.3. Структурная схема усилительного устройства

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.4. Классификация усилителей по виду усиливаемых сигналов

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.5. Классификация усилителей по диапазону частот

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.6. Классификация усилителей по типу активных компонентов

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.7. Классификация усилителей по типу связи между каскадами

Классификация усилительных устройств
Рис. 2.8. Классификация усилителей по назначению

Основные параметры усилительных устройств
7. Чувствительность (номинальное входное напряжение) – напряжение, которое

Основные параметры усилительных устройств
– линейные искажения (определяются зависимостью параметров транзисторов от

Основные характеристики усилительных устройств
Характеристики усилительных устройств можно разделить на три вида:
–

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудная характеристика (АХ) – это зависимость амплитуды (или действующего

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.9. Амплитудная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств
АХ реального усилителя обладает особенностями, обусловленными величинами минимально

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет зависимость модуля коэффициента усиления

Основные характеристики усилительных устройств
Амплитудно-частотная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств
Фаза-частотная характеристика (ФЧХ) определяет зависимость фазы коэффициента усиления

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.10. Фаза-частотная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.11. Структурная схема усилительного каскада на БТ

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.12. Упрощённая структурная схема усилительного каскада на

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.13. Структурные схемы для анализа усилительного каскада

Основные характеристики усилительных устройств
При усилении импульсных сигналов основное внимание уделяется сохранению

Основные характеристики усилительных устройств
При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

Основные характеристики усилительных устройств
Рис. 2.14. Переходная характеристика

Основные характеристики усилительных устройств
При этом процесс плавного изменения вершины импульса происходит

Основные характеристики усилительных устройств
В этом случае на вершине переходной характеристики появятся