Лекция №3 (2 часа).

Тема: «Усилители электрических сигналов. Операционные усилители».

1.3.1 Вопросы лекции:

1. Классификация и основные параметры электронных усилителей. Обратные связи в усилителях.

2. Каскады усилителей низкой частоты. Транзисторные схемы усилителей.

3. Операционные усилители (ОУ), эквивалентная схема, типовые серии, параметры.

4. Цифровой сигнал. Системы счисления. Логические функции и логические элементы. Основные теоремы алгебры логики.

Краткое содержание вопросов

1. Классификация и основные параметры электронных усилителей. Обратные связи в усилителях.

Усилителем называют устройство, предназначенное для усиления входного сигнала по напряжению, току или мощности за счет преобразования энергии источника питания в энергию выходного сигнала.

Как следует из определения, суть процесса усиления электрических сигналов состоит в преобразовании энергии источника питания усилителя в энергию выходного сигнала по закону, определяемому входным управляющим воздействием. Другими словами, любой усилитель модулирует энергию источника питания входным управляющим сигналом. Этот процесс осуществляется при помощи управляемого нелинейного элемента. Управляемые нелинейные элементы современных усилителей выполняются, как правило, с использованием биполярных и полевых транзисторов. Поэтому их часто называют транзисторными усилителями.

Классификация усилителей.

По роду усиливаемых сигналов их подразделяют на усилители гармонических сигналов и усилители импульсных сигналов.

По характеру изменения усиливаемого сигнала во времени усилители делят на усилители медленно изменяющихся сигналов, которые часто называют усилителями постоянного тока, и усилители переменного тока, подразделяемые на усилители низкой частоты (УНЧ), высокой частоты (УВЧ), широкополостные, избирательные, универсальные многофункциональные и пр.

В зависимости от характера нагрузки и назначения различают усилители напряжения, тока и мощности. Такое разделение условно, так как в любом случае в конечном счете усиливается мощность.

В зависимости от типа используемых в усилителе активных элементов различают усилители: ламповые, полупроводниковые, магнитные, оптоэлектронные, диэлектрические.

По виду соединительных цепей усилительных каскадов. Так как усилительные устройства строятся, как правило, на основе последовательного включения нескольких типовых каскадов, то различаются усилители с гальванической (непосредственной) связью, предусматривающие передачу между каскадами сигнала как переменного, так и постоянного токов; усилители с RC-связями, в которых между выходом предыдущего и входом последующего каскадов включают резистивно-емкостную цепь, исключающую передачу сигналов постоянного тока; усилители с индуктивной (трансформаторной) связью, в которых между каскадами включается трансформатор.

По виду нагрузки различают усилители с активной, активно-индуктивной, и емкостной нагрузкой. На практике также встречаются резонансные усилители, нагрузка которых обладает свойствами резонансного контура.