Parametrii amplificatoarelor. Amplificatoare de tensiune n montaj EC

Competene: Identific componente electronice

Analizeaz montaje cu componente electronice analogice

Planific o activitate i culege date numerice n legtur cu aceasta

Interpreteaz rezultatele obinute i prezint concluziile.

1. Generaliti

Definiie: Amplificatorul este un circuit electronic care red la ieire un semnal electric de putere mult mai mare dect cel de la intrare. Sporul de putere se obine de la sursa de alimentare.

Clasificare

Dup natura semnalului preponderent amplificat: amplificatoare de tensiune

amplificatoare de curent

amplificatoare de putere

Dup puterea semnalului amplificat: amplificatoare de semnal mic ( de tensiune , de curent )

amplificatoare de semnal mare ( de putere )

Dup banda de frecven a semnalului amplificat: amplificatoare de curent continuu , de la f = 0 Hz

amplificatoare de audiofrecven ( joas frecven ) , f = 20 Hz 20 kHz

amplificatoare de radiofrecven ( de nalt frecven ), f = 20 kHz 30 MHz

amplificatoare de foarte nal frecven, f = 30 MHz 300 MHz

Dup limea benzii de frecven a semnalului amplificat: amplificatoare de band ngust, f = 9 30 kHz

amplificatoare de band larg ( videofrecven), f pn la 6 MHz

Dup tipul cuplajului folosit ntre etaje: cu cuplaj RC

cu circuite acordate

cu cuplaj direct ( galvanic sau de c.c)

cu cuplaj prin transformator

2. Parametrii amplificatoarelor

a. Amplificarea ( coeficientul de amplificare sau ctigul) cea mai important mrime caracteristic a unui amplificator i reprezint raportul dintre o mrime electric de ieire i mrimea corespunztoare de la intrare.

Unitatea de msur este decibelul dB sau neperul Np.

Tipul amplificriiExpresia matematicExprimarea n decibeli

Au- amplificarea n tensiune Uie / Uint 20 log Uie / Uint

Ai- amplificarea n curent Iie / Iint 20 log Iie / Iint

Ap- amplificarea n putere Pie / Pint 10 log Pie / Pint

Pentru a mri amplificarea, se pot folosi mai multe amplificatoare n cascad. Semnalul de la ieirea unui amplificator devine semnal de intrare pentru urmtorul amplificator.

Amplificarea total este egal cu produsul amplificrilor.

Exemplu:

Fig. 1.13 Amplificator cu mai multe etaje schema bloc

AU = Uies / Uin = A1 A2 A3 n decibeli : AU [ dB ] = A1 [ dB ] + A2 [ dB ] + A3 [ dB ]

b. Caracteristica amplitudine frecven

Reprezint curba de variaie a modulului amplificrii n funcie de frecven. | A | = | A( f ) |

fj - frecvena de tiere la frecvene joase

fs frecvena de tiere la frecvene nalte

Caracteristica amplitudine frecven a amplificatorului

Banda de frecvene intervalul de frecvene n interiorul cruia amplificarea nu scade sub 3 dB fa de amplificarea la frecvene medii A0.

Amplificarea scade la capetele benzii, datorit elementelor reactive de circuit ( bobine, condensatoare ) a cror reactan depinde de frecven i datorit factorilor de amplificare i care depind de frecven peste o anumit valoare a frecvenei.

c. Impedana de intrare Zin reprezint raportul dintre amplitudinea tensiunii alternative aplicate la intrarea amplificatorului i amplitudinea curentului de intrare, cu ieirea n gol.

d. Impedana de ieire Zie reprezint raportul dintre amplitudinea tensiunii alternative la ieirea amplificatorului i amplitudinea curentului de ieire, cu intrarea n gol.

e. Factorul de distorsiuni neliniare

Distorsiunile neliniare sunt deformri ale semnalului de la ieirea unui amplificator fa de cel de la intrare, datorit tranzistoarelor.

Distorsiunile neliniare se manifest prin apariia la ieirea amplificatorului a unor componente avnd i alte frecvene dect semnalul de la intrare cu frecvena f. Aceste componente de frecvene 2f, 3f,.... se numesc armonici.

Dac semnalul de intrare este sinusoidal, la ieire semnalul conine i armonici.

Expresia sa este : =

U1- amplitudinea fundamentalei de frecven f ca cea de la intrare

U2, U3, Un- amplitudinile armonicelor

f. Raportul semnal / zgomot reprezint raportul dintre tensiunea de ieire produs de semnalul amplificat i tensiunea de zgomot.

Raportul semnal / zgomot = 20 log Uie / Uzie

Tensiunea de zgomot este un semnal aleatoriu provocat de componentele amplificatorului, filtrare insuficient a tensiunii de alimentare, ecranare necorespunztoare, provenind mai ales din primul etaj.

Tensiunea de zgomot se msoar la ieirea amplificatorului, scurtcircuitnd bornele de intrare.

g. Gama dinamic - reprezint raportul dintre semnalul de putere maxim i cel de putere minim la ieirea amplificatorului.

h. Sensibilitatea reprezint tensiunea necesar la intrarea amplificatorului pentru a obine la ieire tensiunea sau puterea nominal. Se msoar n V, mV , V.

3. Amplificatoare de tensiune n montaj emitor comun EC

Definiie: Sunt amplificatoare care au rolul de a amplifica semnalele de intrare cu distorsiuni n limita celor impuse, pn la nivelul cerut, fr a debita practic putere.

Etajele sunt echipate cu tranzistoare n montaj EC, cuplajul realiznduse prin condensator sau prin transformator.

a. Schema amplificatorului cu dou etaje de amplificare

Amplificator de tensiune cu dou etaje de amplificare

C Condensator de cuplaj permite trecerea semnalului alternativ de la primul tranzistor la cel de - al doilea tranzistor, dar blocheaz trecerea componentei de c.c.

b. Funcionare

Semnalul care urmeaz s fie amplificat este dat de sursa uin i se aplic pe baza primului tranzistor

Semnalul de la ieire, amplificat, se culege n colectorul tranzistorului T2 Dac aceste semnale se conecteaz la cele dou canale ale unui osciloscop se vor putea vizualiza.

Tensiunea de la ieirea unui amplificator cu un tranzistor este n antifaz cu tensiune aplicat la intrare.

Amplificatorul de tensiune diagrama curenilor de la intrare (albastr) i ieire (roie)

_1422533580.vsd

_1422533582.vsd

_1422533583.vsd

_1422533581.vsd

_1422533579.vsd