Усилители мощности радиопередающих устройств. Параметры усилителей мощности. Активные элементы в усилителях мощности. Режимы работы активных элементов в усилителях мощности.

Усилитель — элемент системы управления (или регистрации и контроля), предназначенный для усиления входного сигнала до уровня, достаточного для срабатывания исполнительногомеханизма

Выходная мощность Рвых есть мощность тока низкой частоты в выходном нагрузочном сопротивлении усилителя. В маломощных усилителях Рвых составляет доли ватта, в усилителях средней мощности единицы или десятки ватт, а усилители большой мощности имеют выходную мощность порядка сотен ватт и более. Она всегда указывается для нормальной работы усилителя, т. е. когда на вход подается нормальное напряжение.

Усилитель может давать мощность больше нормальной, т. е. работать с перегрузкой. При этом увеличиваются искажения и, кроме того, повышенные переменные напряжения в последней ступени могут вызвать аварии (пробивание конденсаторов или изоляции в трансформаторах, выход из строя ламп или транзисторов и т. д.).

Входное и выходное сопротивления. Важным параметром усилителя является его входное сопротивление (сопротивление между входными зажимами), кото-рое играет роль нагрузочного сопротивления для источника усиливаемого напряжения. А для нагрузочного сопротивления, включенного на выход, усилитель является генератором и поэтому имеет между выходными зажимами некоторое внутреннее сопротивление, называемое выходным.

Диапазон частот в зависимости от назначения усилителя может быть широким или узким. При усилении колебаний разговорной речи достаточен диапазон частот примерно 200 - 2000 гц, а для художественных передач, он должен быть в диапазоне 50 - 10 000 гц.

По характеру усиливаемых сигналов различают:

o Усилители непрерывных сигналов. Здесь пренебрегают процессами установления. Основная характеристика – частотная передаточная.

o Усилители импульсных сигналов. Входной сигнал изменяется настолько быстро, что переходные процессы в усилителе являются определяющими при нахождении формы сигнала на выходе. Основной характеристикой является импульсная передаточная характеристика усилителя.

По назначению усилителя делятся на:

o усилители напряжения,

o усилители тока,

o усилители мощности.

Все они усиливают мощность входного сигнала. Однако собственно усилители мощности должны и способны отдать в нагрузку заданную мощность при высоком коэффициенте полезного действия.

С точки зрения выбора режима работы активного элемента различают:

o Режим слабого сигнала. Нелинейный активный элемент работает в квазилинейном режиме. Применяется в усилителях напряжения или тока.

o Режим большого сигнала. Применяется в усилителях мощности.

В зависимости от вида частотной передаточной характеристики усилителя и абсолютным значениям полосы частот различают:

o Усилители постоянного тока (УПТ). Такое название обусловлено тем, что они способны усиливать очень медленные изменения сигналов (в том числе постоянные), т.е. рабочая полоса частот начинается от нулевой частоты до некоторой верхней граничной частоты. Величина верхней граничной частоты f_в зависит от вида усиливаемых сигналов. Так, если УПТ используется в канале изображения телевизионной системы, то f_в составляет 6 - 6, 5 МГц, т.е. УПТ это, как правило, широкополосный усилитель.

o Усилители низкой частоты (усилители звуковой частоты). Название условное, оно подчеркивает, что нижняя граничная частота лежит в области низких частот, несоизмеримо ниже верхней граничной частоты. Само значение верхней граничной частоты может быть разным: от единиц-десятков КГц до сотен МГц. АЧХ таких усилителей имеет вид:

o Усилители радиочастоты (полосовые усилители, усилители высокой частоты, избирательные усилители). АЧХ таких усилителей имеет вид:

Полоса частот усилителя значительно меньше средней частоты:

Биполярный транзистор в усилителе мощности радиопередающих устройств. Эквивалентная схема биполярного транзистора. Параметры биполярного транзистора. Особенности работы на низких и высоких частотах. Коррекция частотных характеристик транзистора.

В усилителях мощности применяет, как правила, многоэмитерные биполярные п-р-п транзисторы, изготовленные из кремния. На рисунке показана структура одной ячейки транзистор

В диапазоне высоких частот обычно используют транзисторные УМ, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Назначение элементов L1 C1 – входная согласующая цепь, L2? C2, C_экв, С3, L3 - выходная согласующая цепь, источник смещение Е см, блокировочная емкость, составляют цепь питания.

Эквивалентная схема биполярного транзистора.