Amplificatoare electronice

Amplificatoare electronice

Fisa suport 1. Amplificatoare electronice

De cele mai multe ori semnalele electrice nu sunt suficient de intense si pentru a folosi informatia respectiva, se impune amplificarea ei in anumite aplicatii. Circuitul electronic care realizeaza aceasta  operatie se numeste amplificator, iar parametrul cel mai important al unui amplificator este amplificarea.

• in functie de natura semnalului aplicat avem:

amplificatoare de tensiune ;

amplificatoare de curent ;

amplificatoare de putere .

• in functie de banda de frecventa avem:

amplificatoare de c.c. (incepand cu f = 0);

amplificatoare de audiofrecventa sau de joasa frecventa (20 Hz - 20 kHz);

amplificatoare de radiofrecventa (20 kHz - 30 MHz);

amplificatoare de foarte inaltǎ frecventǎ (30 MHz - 300 MHz).

• in functie de lǎtimea benzii de frecventǎ avem:

amplificatoare de bandǎ ingustǎ;

amplificatoare de bandǎ largǎ.

amplificarea;

caracteristicile amplitudine-frecventa si faza-frecventa;

distorsiunile;

raportul semnal/zgomot;

gama dinamica si sensibilitatea.

La proiectarea unui amplificator se propune sa se cunoasca:

Puterea utila in sarcina P [W];

Rezistenta de sarcina R_s [W

Sensibilitatea la intrare S [mV];

Rezistenta de intrare R_i [W

Factorul de distorsiuni neliniare d

Frecventa limita inferioara f_j [Hz];

Frecventa limita superioara f_s [Hz];

Domeniul de temperatura DT [ C].

In functie de modul de culegere al semnalului de reactie la iesire (esantionarea semnalului de iesire) si modul de aplicare al acestuia la intrare (compararea cu semnalul dat de generator), s-au stabilit urmatoarele tipuri de reactii:

Influenta reactiei negative asupra caracteristicilor amplitudine-frecventa

In cazul aplicarii unei reactii negative, caracteristica de frecventa se modifica obtinandu - se o largire a benzii de frecvente.

Influenta reactiei negative asupra distorsiunilor neliniare

Daca la intrarea amplificatorului se aplica un semnal sinusoidal, la iesire, semnalul apare distorsionat, datorita caracteristicii neliniare a tranzistorului. Prin circuitul de reactie negativa, semnalul este aplicat din nou la intrare in opozitie de faza, cu o deformare contrara celei de la iesire. In consecinta, semnalul rezultat va fi mai putin deformat prin compensare. Factorul de distorsiuni in cazul amplificatorului cu reactie negativa, este dat de formula: unde

Influenta reactiei negative asupra impedantelor de intrare si de iesire ale amplificatorului

In cazul amplificatorului cu reactie serie, impedanta de intrare creste fata de cazul amplificatorului fara reactie. Intr-adevar, pornind de la formulele:

si folosind relatiile: ; ; I₁ = I'₁, rezulta:

Se poate demonstra ca impedanta de iesire scade in cazul folosirii reactiei negative, dupa formula: unde

In general, daca se foloseste o reactie negativa foarte puternica, A foarte mare, inlocuind in relatia => , amplificarea cu reactie va fi independenta de parametri amplificatorului. Se obtin astfel, amplificatoare de mare stabilitate.

Aceste consecinte ale aplicarii reactiei negative in amplificatoare, justifica de ce este nelipsita din amplificatoare.

Sugestii metodologice:

Fisa suport   Amplificatoare operationale

In tabel, se prezinta simbolul de amplificator operational (fig. 1) cu semnificatia pinilor numerotati, precum si configuratia terminalelor A.O. monolitic ßA 741 (fig. 2).

impedanta de intrare (este de ordinul Mohmi sau mai mare);

impedanta de iesire (este de ordinul zecilor de ohmi);

curentii de polarizare (sunt nenuli cu valori cuprinse intre 500 nA si 0,1 pA);

amplificarea in bucla deschisa (extrem de mare 10.000 - 200.000);

offset-ul (sau tensiunea de decalaj de 1-10 mV);

amplificarea pe mod comun in bucla deschisa (teoretic este nula).

Ecuatia de definitie este:  , unde:

u₀ reprezinta tensiunea la iesire;

u⁺ reprezinta tensiunea pe intrarea neinversoare;

u^- reprezinta tensiunea pe intrarea inversoare.

Amplificatoarele operationale prezentate sunt:

Sugestii metodologice: