ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Цель исследования: Изучить транзисторные усилители низкой частоты

Задачи исследования: Изучить устройство, работу и применение транзисторные усилители низкой частоты.

Актуальность

Транзистор - это электронный прибор, используемый для усиления и обработки электрических сигналов. Он является полупроводниковым и способен генерировать, создавать и усиливать электрические колебания различных типов. Современные транзисторы имеют широкий диапазон частот и могут быть использованы для усиления различных типов сигналов. Некоторые типы транзисторов могут иметь нелинейные вольт-амперные характеристики, что может приводить к искажениям частоты усиленного сигнала. Усилители низкой частоты (УНЧ) используют для преобразования слабых сигналов преимущественно звукового диапазона в более мощные сигналы, приемлемые для непосредственного восприятия через электродинамические или иные излучатели звука. Заметим, что высокочастотные усилители до частот 10... 100 МГц строят по аналогичным схемам, все отличие чаще всего сводится к тому, что значения ёмкостей конденсаторов таких усилителей уменьшаются во столько раз, во сколько частота высокочастотного сигнала превосходит частоту низкочастотного. Усилители на транзисторах имеют ограниченный диапазон частот, который они могут усилить, особенно когда в выходной стадии используется мощный транзистор. Это может привести к искажениям частоты усиленного сигнала при использовании сложных схем связи. Это приводит к тому, что усилитель на транзисторах имеет ограниченный диапазон частот, который он может усилить, особенно если в выходной стадии используется мощный транзистор. Нелинейность вольт-амперных характеристик также является источником больших нелинейных искажений на выходе усилителя. При использовании сложных схем связи это может привести к искажению частоты усиленного сигнала. Однако, использование сложных схем связи может усугубить эту проблему, приводя к дополнительному искажению частоты усиленного сигнала. Поэтому при проектировании усилителей необходимо учитывать ограничения транзисторов и выбирать оптимальные схемы связи для минимизации искажений. Также важно учитывать физические свойства транзистора, которые определяют низкое входное и высокое выходное сопротивление усилительной ступени. В целом, современные усилители на транзисторах обладают широким диапазоном частот и могут использоваться для усиления различных типов сигналов.

Принцип работы

Транзисторного усилителя заключается в возможности усиления электрических сигналов путем изменения токов транзистора. Изменение напряжения эмиттерного перехода вызывает изменение токов транзистора, что используется для усиления сигналов.

Для преобразования изменений коллекторного тока в изменяющееся напряжение в коллекторную цепь транзистора включают нагрузку, которой может служить резистор или колебательный контур. Также для усиления переменных электрических сигналов между базой и эмиттером транзистора нужно включить источник постоянного напряжения, называемый источником смещения, который устанавливает режим работы транзистора.

Для питания коллекторной цепи транзистора можно использовать только один источник, что уменьшает размеры и массу устройства и упрощает его конструкцию. Одна из таких схем усилителя показана на рисунке.

Для усиления переменных электрических сигналов между базой и эмиттером транзистора необходимо включить конденсатор, который пропускает переменные сигналы, но блокирует постоянное напряжение источника смещения. Это позволяет сохранить режим работы транзистора в исходном состоянии, но усилить переменные сигналы, проходящие через базу и эмиттер.

Таким образом, транзисторный усилитель заключается в возможности изменять токи транзистора для усиления электрических сигналов. Для этого необходимо включить нагрузку в коллекторную цепь транзистора и конденсатор в базовую цепь. При этом необходимо поддерживать режим работы транзистора в исходном состоянии с помощью источника смещения.

Конструкция

Тема: Транзисторные усилители низкой частоты

Цель: Собрать и спаять схему транзисторных усилителей низкой частоты.

Транзисторы низкой частоты.

Принципиальные схемы 2х вариантов такого усилителя. Они по существу являются повторением схемы разобранного сейчас транзисторного усилителя (рис.1). Только на них указаны данные деталь и введены 3 дополнительных элемента: К1, С3, 51. Резистор К1- нагрузка источника колебаний звуковой частоты; С3 - конденсатор, блокирующий головку В1 громкоговорителя по высшим звуковым частотам; 51-выключатель питания. В усилители работаю транзисторы структуры р-п-р, и п-р-п. В связи с этим полярность включения питающих их батарей разная: на коллекторы транзисторов первого варианта усилителя подаётся отрицательное, а на коллекторы транзисторов второго варианта - положительное напряжение.

Полярность включения электролитических конденсаторов также разная.

Рисунок 1. Схема

Заключение

В данной статье был разработан усилитель низкой частоты, который соответствует всем техническим требованиям. КПД разработанного устройства превышает заданный уровень, обеспечивая его эффективную работу. Результаты исследования соответствуют нормативным документам. Усилитель низкой частоты был спроектирован с учетом частотных искажений, а применение операционной схемы позволило достичь необходимого коэффициента усиления.

Приложение

Рисунок 2. Усилитель