Усилители мощности

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Электронные усилители 4
1.1 Общие сведения 4
1.2 Классификация усилителей мощности 5
2. Устройство и работа усилителей мощности 7
2.1 Структура электронного усилителя 7
2.2 Основные параметры и характеристики усилителей 8
2.3 Линейные и нелинейные искажения в усилителях 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 12
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 13

1.1 Общие сведения
Электронным усилителем называется устройство, преобразующее маломощный входной электрический сигнал в сигнал гораздо большей мощности с минимальными искажениями его формы. Усиление мощности сигнала может осуществляться за счет усиления тока или напряжения.
Эффект усиления возможен только при наличии дополнительного источника энергии, называемого источником питания. Следовательно, усилитель представляет собой устройство, которое под воздействием входного сигнала преобразует энергию источника питания в энергию выходного (полезного) сигнала.
Обобщенная схема включения усилителя приведена на Рисунке 1.1.1

Рисунок 1.1 - Схема включения электронного усилителя

Источником входного сигнала усилителя может быть любой преобразователь электрической или неэлектрической величины в электрическую: микрофон, фотоэлемент, пьезоэлемент, считывающая магнитная головка, предшествующий усилитель, термоэлектрический датчик, химический источник тока и т. д.
...


2.1 Структура электронного усилителя
Обобщенная структурная схема электронного усилителя приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.1 - Обобщенная структурная схема усилителя

В состав усилителя входят следующие элементы:
• оконечный усилительный каскад (ОК), предназначенный для усиления мощности сигнала и выделения ее в нагрузке (Н);
• предоконечный каскад (ПОК),предназначенный для управления транзисторами оконечного каскада. При большой величине мощности оконечного каскада ПОК должен обеспечивать мощность, достаточную для получения требуемой неискаженной выходной мощности усилителя.
...

2.2 Основные параметры и характеристики усилителей
Важнейшими характеристиками усилителя являются амплитудная и частотные. Амплитудная характеристика описывает усилитель при фиксированной нагрузке и подаче на вход синусоидального напряжения фиксированной частоты: Uвх =Um sinωt, ω = const
Амплитудная характеристика — это зависимость амплитуды (или действующего значения) выходного сигнала от амплитуды (или действующего значения) входного синусоидального сигнала, т. е. Uвых = f (Uвх) .
Типичный вид амплитудной характеристики усилителя изображен на Рисунке 2.2. 4Пунктиром показана амплитудная характеристика идеального усилителя. Отклонение реальной характеристики от идеальной объясняется наличием шумов и нелинейностями характеристик усилительных элементов при слабых и больших входных сигналах.

Рисунок 2.
...

2.3 Линейные и нелинейные искажения в усилителях
Обычно входной сигнал представляет собой сумму различных гармонических составляющих, находящихся между собой в определенных амплитудных и фазовых соотношениях. При несинусоидальном входном сигнале выходной сигнал усилителя может отличаться по форме от входного, из-за наличия в усилителе линейных искажений. К линейным искажениям относятся частотные и фазовые искажения.
Фазовые искажения, вносимые усилителем, оцениваются по его фазовой характеристике и могут характеризоваться сдвигом фаз на заданных частотах либо временем задержки между различными частотными составляющими входного сигнала.
В усилителях импульсных сигналов может также происходить изменение формы выходного сигнала (импульса) за счет линейных искажений, которые обусловлены переходными процессами установления токов и напряжений в цепях, содержащих реактивные сопротивления(емкость, индуктивность).
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены общие сведения об усилителях мощности, их классификация, структура электронного усилителя, основные параметры и характеристики усилителей мощности, а также линейные и нелинейные искажения в изучаемых усилителях и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, усилители мощности являются выходными каскадами и предназначены для передачи в нагрузку заданной мощности при высоком КПД и допустимых уровнях частотных и нелинейных искажений; во-вторых, усилители в их простейшей форме построены вокруг одного транзистора, но для многих целей один транзистор не обеспечивает достаточного усиления на выходе.
Стоит заметить, что точное предназначение и принципы действия усилителей мощности зависят от конкретного вида устройства, которых достаточно много.
...