Усилители на биполярных транзисторах. Усилители с отрицательно обратной связью

1.

Усилители на биполярных
транзисторах.Усилители с
отрицательно обратной связью
Презентация.Выполнил: Ишбулатов Динис Владикович
Cтудент группы 2 СЖД

2.

Цель
Изучение принципов проектирования и анализа усилителей на биполярных транзисторах с
использованием отрицательной обратной связи.
2

3.

Задачи
1. Исследовать влияние ООС на характеристики усилителей. 2. Провести расчет параметров
усилительных каскадов. 3. Оформить практическое задание по проектированию усилительного
устройства. 4. Рассмотреть методы настройки начального режима работы усилителей.
3

4.

Проблема
Отсутствие полноценного образовательного подхода к проектированию усилителей на биполярных
транзисторах с учетом влияния отрицательной обратной связи.
4

5.

Введение
Проектирование усилителей на биполярных транзисторах с отрицательной обратной связью (ООС)
является ключевым аспектом в электронике. Усилители применяются в различных устройствах от
радиоприемников до систем обработки сигналов. В условиях растущих требований к качеству,
проектирование эффективных усилителей становится особенно актуальным. Работа направлена
на формирование у студентов навыков проектирования, углубление теоретических знаний, анализ
характеристик, расчет параметров и практическое проектирование усилительных схем.
5

6.

Введение в концепцию усилителей и
отрицательной обратной связи
Что такое ООС?
Типы ООС
Качество звука
Отрицательная обратная
связь (ООС) улучшает
характеристики усилителей,
снижая чувствительность к
изменениям и повышая
стабильность.
Среди типов ООС
различают
последовательную и
параллельную, полную и
неполную, каждая из
которых влияет на
параметры усилителя.
Избыточное применение
ООС в аудиоусилителях
может негативно
сказываться на качестве
звука, приводя к
искажениям и потере
целостности.
6

7.

Схемы усилителей на биполярных
транзисторах и примеры отрицательной
обратной связи
7

8.

Схемы усилителей на биполярных
транзисторах и примеры отрицательной
обратной связи
8

9.

Анализ влияния отрицательной обратной связи
на характеристики усилителей
Полоса пропускания
ООС увеличивает полосу
пропускания усилителя, но
приводит к уменьшению
коэффициента усиления,
что важно для обеспечения
качественного звучания.
Стабильность работы
Нелинейные искажения
Стабильность усилителя
улучшается через
регулирование доли
обратной связи, что
обеспечивает постоянное
качество сигнала в
различных условиях
эксплуатации.
ООС эффективно снижает
уровень нелинейных
искажений, обеспечивая
более чистый звук,
особенно в усилителях для
высоких частот.
9

10.

Коэффициент усиления и его зависимости
Коэффициент усиления
Входные и выходные
сопротивления
Отрицательная
обратная связь
Коэффициент усиления —
ключевой параметр
биполярных транзисторов,
влияющий на выходной
сигнал. Для BC547A он
варьируется от 50 до 550.
Чем выше Rн и ниже Rи,
тем лучше передача
сигнала. Это уменьшает
потери и повышает
эффективность усилителя.
Используется для снижения
искажений. Обратная связь
улучшает линейность и
повышает стабильность
работы усилительного
каскада.
10

11.

Формулы и схемы для расчета коэффициента
усиления
11

12.

Амплитудные характеристики и их оценка
Амплитудные
характеристики
Качество звука
Проектирование
усилителей
Определяют, как усилитель
обрабатывает входные
сигналы. Правильная
настройка рабочей точки
влияет на коэффициент
усиления и наклон
амплитудной
характеристики.
Учитывают не только
амплитудные
характеристики, но и
нелинейные искажения.
Важна комплексная оценка
усилителей, а не только
паспортные данные.
Отрицательная обратная
связь улучшает линейные
параметры, минимизируя
искажения и повышая
стабильность. Реальные
условия эксплуатации
важны для выбора.
12

13.

Расчет электрических параметров усилительных
каскадов
Разработка схемы
Отрицательная
обратная связь
Экспериментальные
исследования
Проектирование
начинается с создания схем
усилителя, включая
биполярные транзисторы и
резисторы. Определяются
ключевые характеристики,
такие как коэффициент
усиления.
Введение ООС снижает
чувствительность каскада.
Это позволяет повысить
стабильность и снизить
шумы, несмотря на
уменьшение коэффициента
усиления.
Лабораторные испытания
проверяют соответствие
расчетным данным. Анализ
результатов помогает
выявить несоответствия и
оптимизировать параметры
каскада.
13

14.

Схемы и параметры расчета усилительных
каскадов с отрицательной обратной связью
14

15.

Схемы и параметры расчета усилительных
каскадов с отрицательной обратной связью
15

16.

Настройка начального режима работы усилителя
Параметры транзистора Рабочие режимы
Схемы подключения
Правильная настройка
параметров биполярного
транзистора критична для
его характеристик.
Резистор Rб1 позволяет
регулировать коллекторный
ток, изменяя его
сопротивление.
Схемы с общим эмиттером,
коллектором и базой
влияют на задачи усиления.
Обратная связь
стабилизирует
коэффициент усиления и
улучшает характеристики.
Транзисторы могут
работать в активном,
отсеченном или
насыщенном режимах.
Правильно настроенный
режим обеспечивает точное
усиление и управление
сигналом.
16

17.

Схемы настройки начального режима работы
усилителя
17

18.

Схемы настройки начального режима работы
усилителя
18

19.

Практическое задание: проектирование
усилительного устройства
Проектирование усилителей на биполярных транзисторах с отрицательной обратной связью
включает анализ технического задания, выбор каскадов, расчет параметров и тестирование
прототипов. Важно учитывать свойства компонентов, цель минимизации искажений и оптимизацию
схемы. Каскадирование помогает распределять уровень усиления и снижать шумы. Выбор
транзисторов и вспомогательных элементов значительно влияет на качество сигнала. Успешное
проектирование требует тщательной проработки каждого этапа.
19

20.

Схема усилительного устройства на базе
биполярных транзисторов с отрицательной
обратной связью
20

21.

Заключение
В ходе проекта мы исследовали проектирование усилителей на биполярных транзисторах с
отрицательной обратной связью, что позволило нам углубить свои знания и навыки в данной
области. ООС улучшает стабильность и линейность усилителей, снижая искажения и обеспечивая
высокое качество сигнала. Мы провели анализ электрических параметров, изучили методы
настройки начального режима работы и создали работоспособную схему. В заключение,
проектирование усилителей требует теоретических и практических навыков, и дальнейшие
исследования в этой области будут актуальны.
21

22.

Список литературы
1. Отрицательная обратная связь // studref.com - Режим доступа: https://studref.com/671267/
2. Усилитель с отрицательной обратной связью - Abcdef. Wiki // tr-page.yandex.ru - Режим доступа:
https://tr-page.yandex.ru/
3. Работа 2 // edu.ikit.sfu-kras.ru - Режим доступа: https://edu.ikit.sfu-kras.ru/
4. Об отличии лампового усилителя от транзисторного // audioportal.su - Режим доступа:
https://audioportal.su/
5. Обратная связь в усилителях // ozlib.com - Режим доступа: https://ozlib.com/932948/.
22