Засилувачи - Модуларна единица 4

План за лекции

1. Основни термини и поими

• Au (напонско засилување): Односот на излезниот и влезниот напон на засилувачот. Формула: Au = Uiz / Uvl.

• Ai (струјно засилување): Односот на излезната и влезната струја. Формула: Ai = Iiz / Ivl.

• Ap (засилување на моќност): Односот на излезната и влезната моќност. Формула: Ap = Piz / Pvl.

• Rvl (влезна отпорност): Однос на влезниот напон и влезната струја. Формула: Rvl = Uvl / Ivl.

• Riz (излезна отпорност): Однос на излезниот напон во празен од и излезната струја на краток спој. Формула: Riz = U2 / Iiz.

• fg и fd (гранични фреквенции): Граничните точки на фреквентниот опсег во кои засилувањето на засилувачот опаѓа за 3dB.

• В (пропусен опсег): Разликата помеѓу горната и долната гранична фреквенција (B = fg - fd).

• hi: Влезна отпорност при краткоспоен излез. Формула: hi = ΔU1 / ΔI1.

• hf: Коефициент на струјното засилување при краткоспоено излезно коло. Формула: hf = ΔI2 / ΔI1.

• hr: Коефициент на напонска повратна спрега при краткоспоено излезно коло. Формула hr = ΔU1 / ΔU2.

• ho: Излезна спроводливост. Формула: ho = ΔI2 / ΔU2.

2. Амплитудно-фреквенциска карактеристика (АФК)

• Покажува како напонското засилување зависи од фреквенцијата.

• Ги одредува граничните фреквенции и пропусниот опсег.

3. Фазно-фреквенциска карактеристика (ФФК)

• Го прикажува фазното поместување меѓу влезниот и излезниот сигнал во зависност од фреквенцијата.

• Од големо значење за динамички системи и обработка на сигнали.

4. Изобличувања на сигналот

• Изобличување е секое несакано менување на формата на сигналот при неговото пренесување или обработка.

• Линеарни изобличувања - не генерираат нови фреквенции, но ја менуваат амплитудата и фреквенцијата:

  • Амплитудни изобличувања: Несоодветно засилување на различни фреквенции.

  • Фазни изобличувања: Нееднакво фазно поместување низ фреквентниот опсег.

• Нелинеарни изобличувања - генерирање нови фреквенции:

  • Хармониски изобличувања: Појава на дополнителни хармоници на основната фреквенција.

  • Нехармониски изобличувања: Појава на интермодулациони компоненти, односно мешање на различни фреквенции.

5. Што е засилувач?

Засилувачот е електронски уред кој ја зголемува амплитудата на електричен сигнал. Основните засилувачи користат активни компоненти како транзистори или операциски засилувачи за зголемување на напон, струја или моќност. Примените вклучуваат аудио, радио, телекомуникации и индустриски системи.

6. Класи на моќност на засилувачи

• Класа A: Најмали изобличувања, најмал коефициент на корисно дејство (~25-30%).

• Класа B: Најголем коефициент на корисно дејство (~70-80%), најголеми изобличувања

• Класа AB: Комбинација на A и B за подобар компромис меѓу коефициент на корисно дејство и намалени изобличувања (~50-70%).

7. Поделба на засилувачи

• Според засилувањето: Напонски, струјни, за моќност.

• Според фреквенцискиот опсег: Нискофреквентни, високофреквентни, широкопојасни, теснопојасни и за еднонасочни сигнали.

• Според работната класа: A, B, AB, C, D, E.

8. Конфигурации на засилувачи

• Заеднички емитер: Големо напонско засилување, честа примена.

  • Влез: меѓу база и емитер.

  • Излез: меѓу колектор и емитер.

  • Формула: Ai=-hfe Au=(-hfe*Rl")/hie Rvl=hie Riz=1/hoe

• Заедничка база: Висока стабилност, ниска влезна отпорност.

  • Влез: меѓу емитер и база.

  • Излез: меѓу колектор и база.

  • Формула: Ai=hfe/(1+hfe)≅1 Au=(hfeRl")'hie Rvl=hie/(1+hfe) Riz=∞

• Заеднички колектор: Идеален за нискофреквентни апликации, служи како бафер.

  • Влез: меѓу база и колектор.

  • Излез: меѓу емитер и колектор.

  • Формули: Ai=1=hfe Au=(Rl"(1+hfe))/(hie+Rl"(1+hfe)) Rvl=hie+Rl"(1+hfe) Riz=(hie+Rs)/(1+hfe)

• Дарлингтонов спој: Два транзистори за високо засилување со низок влезен напон.

• Диференцијален засилувач: Засилува разликата помеѓу два сигнали, користен во операциски засилувачи.

• Каскадна врска: Повеќе степени за поголемо засилување.

9. Еквивалентна шема на транзистор

• ΔU1 = hi * ΔI1 + hr * ΔU2.

• ΔI2 = hf * ΔI1 + ho * ΔU2.

10. Равенка на статичката работна права (2-ри Кирхофов закон)

Ucc = Uce + (Rc + Re) * Ic.

11. Видови спреги

• Директна: Со отпорник, погодна за еднонасочни сигнали.

• Капацитивна: Со кондензатор, овозможува одвојување на еднонасочни компоненти.

• Трансформаторска: Прилагодување на отпорноста за оптимална преносна ефикасност.