ZESILOVAČE Zesilovače souhrn.

Prezentace na téma: "ZESILOVAČE Zesilovače souhrn."— Transkript prezentace:

1 ZESILOVAČE Zesilovače souhrn

2 ROZDĚLENÍ ZESILOVAČŮ Hlavní hledisko : Zesilovače malého signálu
Zesilovače velkého signálu Další hlediska : Podle kmitočtů zesilovaných signálů *Nízkofrekvenční *Vysokofrekvenční Podle rozsahu zpracovávaného kmitočtového pásma * Úzkopásmové * Širokopásmové Zesilovače souhrn

3 C) Podle způsobu zpracování signálů * Zesilující signál přímo
* Zesilující signál na nosném průběhu D) Podle zapojení zesilovací součástky v zapojení * se společným emitorem, kolektorem, bází * jednočinné a dvojčinné E) Podle navázání na budící zdroj a vnější zátěž na zesilovače s vazbou * přímou * kapacitní * transformátorovou * autotransformátorovou Zesilovače souhrn

4 F) Podle počtu stupňů * jednostupňový * několikastupňový
Zesilovače souhrn

5 ZESILOVAČ NF zesilovače obvykle zpracovávají střídavá napětí v audiopásmu (12 Hz – 20 kHz). Taková zapojení se používají u rozhlasových přístrojů a v hifi technice. vstup výstup Zesilovače souhrn

6 NAPĚŤOVÝ ZESILOVAČ + R1 Rc RC R2 Na druhém rezistoru je 0,7V min 0,7 V
Při buzení střídavým proudem toto základní schéma selhává. K otevření diody B-E musí být na B min.0,7V, záporné půlvlny se nezesílí vůbec a z kladných jen část přesahující 0,7 V. Na střídavá napětí se špičkovou hodnotou 0,7 V by tranzistor vůbec nereagoval. Děličem napětí se zabezpečí, že napětí B bude vyšší než 0,7 V. Tranzistor bude stále otevřený. Na druhém rezistoru je 0,7V Zesilovače souhrn

7 Proč vzniká fázový posun (180°) mezi bází a kolektorem ?
Vzestup napětí na bázi způsobí pokles napětí na kolektoru. Klesne-li napětí na bázi, stoupne napětí na kolektoru. Tyto změny se rychle střídají v rytmu střídavého proudu. R1 RC R2 Zesilovače souhrn

8 SCHÉMA nf-NAPĚŤOVÉHO ZESILOVAČE
Podstata zesílení: Na bázi přivádíme nepatrné střídavé napětí a z kolektoru odvádíme zesílené střídavé napětí. Vstupní ss napětí zvyšuje a snižuje napětí děliče, a způsobuje kolísání proudu báze. Kondenzátor propouští střídavý proud. Malá kapacita omezuje přenos nízkých kmitočtů. RC R1 C1 C2 R2 RE Oddělení zdroje vstupního signálu od obvodu báze. Stejnosměrné proudy a napětí na vývodech tranzistoru (tzn. i klidový pracovní bod) budou konstantní. Zesilovače souhrn

9 NAPĚTÍ BÁZE TRANZISTORU
Aby napětí báze nekleslo pod 0,7 V, přidává se k vstupnímu střídavému napětí ss napětí. U U t + t = U t Zesilovače souhrn

10 NAPĚTÍ KOLEKTORU U U + t t = U t
Napětí kolektoru je rozdíl napájecího napětí a úbytku na kolektorovém odporu, je „postavené na hlavu“- INVERZNÍ- Zesilovače souhrn

11 STABILIZACE PRACOVNÍHO BODU
MŮSTKOVÁ STABILIZACE R1 R2 RC RE RC R1 R2 RE STABILIZACE POMOCÍ PROUDOVÉ ZPĚTNÉ VAZBY STABILIZACE POMOCÍ NAPĚŤOVÉ ZPĚTNÉ VAZBY Zesilovače souhrn

12 DVOJSTUPŇOVÝ NAPĚŤOVÝ ZESILOVAČ S KAPACITNÍ VAZBOU
R1 RC1 R3 RC2 T1 T2 Cv1 Cv3 Cv2 R2 R4 RE2 CE Zesilovače souhrn

13 CO POŽADUJEME OD KVALITNÍHO NAPĚŤOVÉHO ZESILOVAČE
VELKOU VSTUPNÍ CITLIVOST DOSTATEŇĚ VELKÝ VSTUPNÍ ODPOR DLOHOUDOBOU STÁLOST NASTAVENÍ PRACOVNÍHO BODU CO NEJMENŠÍ ZKRESLENÍ MOŽNOST ZAVEDENÍ ÚČINNÝCH ZPĚTNÝCH VAZEB VELKÝ ROZKMIT VÝSTUPNÍHO NAPĚTÍ MALÝ VÝSTUPNÍ ODPOR Zesilovače souhrn

14 KONCOVÉ VÝKONOVÉ ZESILOVAČE
Koncové stupně zesilovačů přizpůsobují výkonově zesilovač spotřebiči Pro přenos maximálního výkonu je žádoucí aby zesilovač měl co nejmenší výstupní odpor Optimální výkonové přizpůsobení nastane, jeli výstupní impedance zesilovače stejně velká jako impedance spotřebiče. Nejmenším výstupním odporem se vyznačuje emitorový sledovač a proto se používá nejčastěji Při velkých výkonech je nutné použít zesilovače třídy B, protože nízká účinnost třídy a by neúměrně zvyšovala požadavky na napájecí zdroj a chlazení zařízení Zesilovače souhrn

15 EMITOROVÝ SLEDOVAČ U1 U2 VÝSTUP Z EMITORU ZACHOVÁVÁ FÁZI VSTUPU
ZESILOVAČ MÁ VELKÝ VSTUPNÍ A MALÝ VÝSTUPNÍ ODPOR, MALÉ NAPĚŤOVÉ, ALE VELKÉ PROUDOVÉ A VÝKONOVÉ ZESÍLENÍ U1 U2 RE Zesilovače souhrn

16 DARLINGTONŮV ZESILOVAČ
MÁ VYNIKAJÍCÍ IMPEDANČNÍ VLASTNOSTI A VELKÉ ZESÍLENÍ U1 U2 Zesilovače souhrn

17 KONCOVÝ VÝKONOVÝ ZESILOVAČ
Ucc Ucc/2 Zesilovače souhrn

18 VÝKONOVÝM TRANZISTOREM SMÍ TÉCI VELKÝ PROUD JEN V OKAMŽIKU PROCHÁZEJÍCÍHO SIGNÁLU. VELKÝM PROUDEM BY SE TRANZISTOR SILNĚ OHŘÍVAL, VYŽADOVAL BY NEÚMĚRNĚ VELKÝ CHLADIČ, ALE HLAVNĚ BY SPOTŘEBOVAL MNOHO ENERGIE. ŘEŠENÍ : POUŽIJEME DVA VÝKONOVÉ TRANZISTORY KTERÉ BUDOU PRACOVAT SOUČASNĚ V JEDNOM STUPNI. KLADNÁ PŮLVLNA SE MŮŽE UPLATNIT POUZE U TRANZISTORU NPN, PŘITOM NA TRANZISTOR VODIVOSTI PNP NEMÁ ŽÁDNÝ VLIV. ZÁPORNÁ PŮLVLNA OTEVŘE PNP TRANZISTOR, ALE NEUPLATNÍ SE U NPN TRANZISTORU. DVOJICE TRANZISTORŮ SE NAZÝVÁ KOMPLEMENTÁRNÍ. Zesilovače souhrn

19 SHRNUTÍ - ZESILOVAČE Zesilovače střídavého proudu potřebují energii ze zdroje proudu stejnosměrného. Kondenzátory oddělují stejnosměrná a střídavá napětí v zapojeních zesilovačů (střídavého napětí). Hodnoty stejnosměrného napětí a proudu v zapojení, které se nastaví bez přítomnosti střídavého napětí, určují pracovní bod zapojení. Emitorové zapojení zesiluje střídavé napětí, převrací však polaritu půlvln, což odpovídá fázovému posuvu 180 stupňů. Kolektorové zapojení (emitorový sledovač) nezesiluje vstupní střídavé napětí, mohou být však vybuzeny značné střídavé proudy Dvojčinné zapojení sestává ze dvou symetricky umístěných emitorových zesilovačů. Často se používá u koncových stupňů audiozařízení. Zesilovače souhrn

20 ZPĚTNÁ VAZBA V ZESILOVAČI
Zpětnou vazbou nazýváme takové spojení mezi součástkami zesilovače, které umožní přivedení části energie výstupu zesilovače zpět na jeho vstup. . Zesilovače souhrn

21 ZPĚTNÉ VAZBY rozdělujeme
1) podle vlivu na zesílení zesilovače - kladné zpětné vazby (zpětnovazební signál se sčítá s původním vstupním signálem) - Záporné zpětné vazby (zpětnovazební signál se odečítá od původního vstupního signálu) 2) podle způsobu přivedení zpětnovazebního signálu na vstup zesilovače (obr. A, b) - sériové zpětné vazby (zpětnovazební signál působí v sérii s původním vstupním signálem) - Paralelní zpětná vazba (zpětnovazební signál se přivádí paralelně k původnímu vstupnímu signálu) 3) podle způsobu odběru zpětnovazebního signálu z výstupu zesilovače (obr. C, d) - napěťové zpětné vazby (zpětnovazební signál je úměrný výstupnímu napětí zesilovače) - Proudové zpětné vazby (zpětnovazební signál je úměrný výstupnímu proudu ZESILOVAČE) Zesilovače souhrn

22 Podstata zpětné vazby:
Kladná zpětná vazba zvětšuje zesílení zesilovače, ale zvětšuje i jeho nestabilitu. Proto se u zesilovačů téměř výhradně používá jen ….zzv… Záporná zpětná vazba. Tato vazba zmenší zesílení, ale zlepší vlastnosti zapojení. Zesilovače souhrn