.

Общие сведения о уси­лителях гармонических и импульсных сигналов

Общие сведения Усилителями называют устройства, предназначенные для уси­ления электрических сигналов (колебаний) за счет источников электрического питания с помощью активных элементов — транзи­сторов, электронных ламп, туннельных диодов.
По виду усиливаемых электрических сигналов различают уси­лители гармонических и импульсных сигналов. Усилители гармони­ческих сигналов служат для усиления периодических сигналов раз­личной величины и формы. В процессе усиления сигналов важно сохранить их частотный спектр и амплитудные соотношения всех гар­монических составляющих. К этой группе относят микрофонные, радиовещательные, магнитофонные и другие усилители.
Усилители импульсных сигналов используют для усиления пе­риодических и непериодических импульсных сигналов различной формы с допустимой степенью искажения их формы. Для выполне­ния этого требования в процессе усиления сигналов необходимо сохранить их частотный спектр, а также амплитудные и фазовые соотношения усиливаемых колебаний.
В зависимости от значений усиливаемых частот и ширины их полосы усилители бывают постоянного и переменного тока, низкой и высокой частоты, широкополосные и узкополосные (избиратель­ные).
Усилители постоянного тока усиливают не только постоянный ток, но и медленные электрические его колебания, а усилители пере­менного тока-т-только переменную составляющую сигналов. Первые усилители используют в автоматике и телемеханике, измери­тельной технике и счетно-решающих устройствах, а вторые — в ра­диотехнических устройствах.
Усилители низкой частоты применяют для усиления колебаний звукового спектра (от 20 Гц до 20 кГц) в радиовещании, аппара­туре проводной связи и других устройствах. Для получения хоро­шего звучания достаточно передавать более узкую (от 50 до 10000 Гц) полосу частот, в пределах которой можно осуществить малоискаженную передачу полезного сигнала.
Усилители высокой частоты используют для усиления радиочас­тот от сети килогерц и выше (например, в радиопередающих и ра­диоприемных устройствах для усиления модулированных колебаний).
Широкополосные и избирательные (полосовые) усилители при­меняют соответственно для усиления сигналов в широкой (от не­скольких герц до нескольких мегагерц) и узкой полосе частот в устройствах импульсной связи, телевидения и радиолокации.
По типу усилительного элемента электронные усилители разде­ляют на транзисторные, диодные (на туннельных диодах) и лампо­вые.
Усилители на электронных лампах обеспечивают усиление сиг­налов в широкой полосе частот, с низким уровнем шумов и отсут­ствием чувствительности к температурным и климатическим изме­нениям. Однако лампы имеют ограниченный срок службы (до 5000 — 10000 ч) и потребляют значительную энергию.

Усилители на полупроводниковых элементах, имеющие неогра­ниченный срок службы (десятки тысяч часов), безынерционны, ус­тойчивы к вибрации, тряске, экономичны. Их недостатками являют­ся разброс параметров однотипных транзисторов, большая темпе­ратурная зависимость, относительно высокий уровень собственных шумов. Усилительные каскады на однотипных элементах различа­ются схемой и режимом работы усилительных элементов.