Общие понятия об усилении электрических сигналов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине Электроника и микропроцессорная техника

Резисторный усилитель

БИЙСК 2013

Содержание

Введение ............................................................................................. 3

1. Общие понятия об усилении электрических сигналов ..................... 4

2. Классификация и основные характеристики усилителей ................. 6

3. Резисторный каскад. Принцип действия. Питание цепей транзистора ................................................................................................. 9

4. Расчетная часть ..................................................................................17

Заключение ........................................................................................ 22

Используемая литература ................................................................. 21

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Введение

Электроника является универсальным и исключительно эффективным средством при решении самых различных проблем в области сбора и преобразования информации, автоматического и автоматизированного управления, выработки и преобразования энергии. Знания в области электроники становятся необходимыми все более широкому кругу специалистов.

Электроника имеет короткую, но богатую событиями историю, которая составляет чуть более 100 лет. За этот промежуток времени были достигнуты колоссальные успехи. Оценивая электронные устройства в плане быстродействия и плотности упаковки можно сделать вывод, что эти параметры возросли во много раз. Если до появления полупроводниковых элементов использовались лампы, размеры которых были велики, то сейчас в таком же объеме как у лампы располагают миллионы транзисторов и других полупроводниковых элементов.

Роль электроники в настоящее время существенно возрастает в связи с применением микропроцессорной техники для обработки информационных сигналов и силовых полупроводниковых приборов для преобразования электрической энергии. Многие сферы нашей жизнедеятельности уже невозможно представить себе без электронных приборов.

Общие понятия об усилении электрических сигналов.

Во многих областях науки и техники широко применяются ме­тоды передачи различных видов информации с помощью электри­ческих сигналов. Электрическим сигналом называют изменяющиеся по опреде­ленному закону напряжение или ток, отображающие заданную пе­редаваемую информацию. Значения этих сигналов в большинстве случаев настолько малы, что оказываются недостаточными для приведения в действие соответствующих приборов. Поэтому слабые электрические сигна­лы необходимо усиливать.

Устройство, предназначенное для увеличения мощности элект­рических сигналов, называется усилителем.

В усилителе осуществляется процесс непрерывного управления энергией источника питания с помощью небольшой энергии источ­ника сигнала, т. е. энергия источника питания преобразуется в энергию усиливаемых сигналов.

Электрические сигналы получаются в результате преобразова­ния механической, звуковой, световой и других видов энергии в электрическую. Устройства, осуществляющие такие преобразова­ния, называются источниками сигналов.К ним относятся микро­фоны, фотоэлементы, передающие электронно-лучевые трубки, звукосниматели, датчики и т. д.

Форма сигналов определяется характером информации. Так, например, звуковые(механические) колебания преобразуются с помощью микрофона в электрические, назначения которых составляют от нескольких герц до 20…25 кГц. Телеграфные сигналы представляют собой импульсы достаточно большой длительности.

Для управления энергией источника питания при усилении электрических сигналов чаще всего применяют электронные приборы, обладающие управляющими свойствами,- транзисторы, электронные лампы и др. Поэтому такие усилители называют электронными усилителями.

Электрический сигнал, который надо усилить, подается в управляющую цепь, называемую входной цепью или входом усилителя. Соответственно сигнал, подаваемый на вход усилителя, называется входным, а мощность, потребляемая входной цепью усилителя от источника сигнала, называется входной мощностью.

Усиленный сигнал подается в нагрузку, являющуюся потребителем энергии усиленного сигнала. Электрическая цепь, в которую включается нагрузка и источник питания, называется выходной цепью или выходом усилителя. Мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку, называется выходной мощностью.

Таким образом, усилительное устройство состоит из следующих частей: вход нового устройства(источника сигнала), собственно усилителя, нагрузки и источника питания(рисунок 1) .

Рисунок 1 – Составные части усилительного устройства

Усилительные устройства начали применять с 1910 г Начало работ по теории усилителей было положено М. А. Бонч-Бруевнчем в 20-х годах. Группой специалистов под руководством А. И. Берга были раз­работаны теория и методика расчета усилительных устройств.

С конца 50-х годов в электронной аппаратуре стали широко ис­пользовать транзисторы. Благодаря достоинствам транзисторов в настоящее время электронная аппаратура строится в основном на полупроводниковых приборах. На основе интегральных микросхем изготовляют сложные и высоконадежные электронные усилители малых размеров.