Режимы работы усилительных элементов.

На вход транзистора подается переменное напряжение и через электронный прибор протекает переменный ток. Для того, чтобы переменная составляющая тока совпадала по форме напряжением, необходимо иметь линейную зависимость между током и напряжением.

Рисунок 146 – Входная характеристика, имеющая линейный характер

Рисунок 147 – Входные характеристики БТ

Входные статические характеристики биполярного транзистора являются нелинейными. Соответственно, при подаче на вход переменного сигнала, на выходе сигнал будет с искажениями. Отсутствия искажений можно добиться, используя участок, наиболее близкий к прямой – участок АВ.

Подадим на вход переменный сигнал u_ВХ=U_ВХm*sinvt. При этом входной ток транзистора будет меняться пропорционально изменению напряжения входного сигнала. Для того, чтобы переменная составляющая тока не выходила за рамки участка АВ, на вход необходимо подать постоянное напряжение U_ЭБ0.

Точка на участке статической характеристики, однозначно определяемая постоянным напряжением на входе называется точкой покоя (точка М).

Постоянное напряжение, которое подается на вход усилительного элемента для выбора точки покоя, называется напряжением смещения (напряжение U_ЭБ0).

Результирующий ток на выходе i_Б, также меняется по закону входного напряжения сигнала i_Б=I_Б*sinvt, и содержит постоянную составляющую.

Режим работы усилительного элемента, при подаче на его элементы постоянного напряжения и в отсутствии на его входе напряжения электрического сигнала, называется режимом покоя.

Режим работы транзистора, при котором сигнал подается на линейный участок ВАХ, называется режимом А.

Усилительные элементы классифицируют по нескольким признакам: 1) по характеру усиливаемого сигнала-бывают усилители непрерывных и дискретных сигналов, к непрерывным относят гармонические сигналы, который имеет определённый определенный периодический х-р. При включении, выключении, резком изменении параметров в цепях происходят переходные процессы. Непрерывные сигналы изменяются во времени очень медленно, поэтому в них можно пренебречь переходными процессами. Усилителем данного типа относят радио усилитель, магнитофон и т.д. 2)Усилители дискретных сигналов усиливают электрические импульсы, у которых время изменения напряжения или тока во много раз меньше, чем длительность самого импульса, поэтому в них переходные процессы имеют значение. К таким усилителям относят телеграфные, телевизионные усилители, усилители цифровых кодов.

Режим B протекает только в течении половины периода. Т.е в энергетическом плане режим B выгоднее режима A.

ПО ПОЛОСЕ И АБСОЛЮТНОМУ ЗНАЧЕНИЮ ЧАСТОТЫ.

Усилители работают в диапазоне от низкой f_н до высокой f_выс.

Полоса частот это диапазон П=f_н-f_выс. Различают узкополосные и широкополосные усилители. У широкополосных усилителей полоса частот сотни или тысячи кГц.

Различают усилители постоянного и переменного тока.

Усилители постоянного тока содержат в своём составе постоянную составляющую, у которой f_н=0.

Усилители переменного тока не могут усиливать постоянную составляющую. У них f_н>0.

ПО НАЗНАЧЕНИЮ.

Различают усилители мощности, напряжения и тока.

Но 2 последних типа также будут усиливать мощность.

Усилители по напряжению обычно строятся на полевых транзисторах. В усилителях мощности необходимо получить мощности 100 Вт – 1 кВт. Они строятся часто с использованием электронных ламп.

ПО ВИДУ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

На полевых транзисторах, биполярных или электронных лапм.

Режим электронного ключа: 1)отсутствие постоянного управления выходным током транзистора. 2) два устойчивых состояния: транзистор открыт или закрыт.

До поступления на вход схемы импульса тока транзистор находится в закрытом состоянии, что соответствует режиму отсечки. В данном случае в цепи коллектора протекает незначительный ток и эту цепь можно считать разомкнутой. Напряжение источника питания при этом практически полностью приложено к выходной цепи транзистора.

Если на вход схемы поступает импульс тока, превышающим максимальное значение, то транзистор переходит в режим насыщения. При этом максимальный входной ток практически равен выходному току. Напряжение источника питания при этом практически все прикладывается к нагрузке, т.е. цепь замкнута.