Calculul etajelor de amplificare după tensiune și putere

Introdocere

Ca şi celelalte dispozitive electrice şi electronice, tranzistorul bipolar a găsit o răspîndire largă în dispozitivele tehnico–electronice, mai ales în etajele de amplificare.

Funcţia de amplificare este cea mai importantă caracteristică a tranzistorului, ea rezultînd din însăşi funcţionarea sa. S-a observat că un tranzistor polarizat în regiunea activă normală a caracteristicilor se comportă în circuitul emitor-colector ca un generator de curent constant. Dacă însă peste tensiune continuă aplicată joncţiuni emitor-bază se aplică un semnal alternativ, a cărui amplitudine este mult mai mică decît UBE, este evident că şi curentul de emitor va varia în ritmul semnalului, în jurul valorii stabilite de punctul static de funcţionare. În continuare curentul de colector va păstra această variaţie în jurul valorii sale de dinaintea aplicării semnalului şi dacă în circuitul colectorului se conectează o rezistenţă, căderea de tensiune la bornele acestuia va prezenta, pe lîngă componenta continuă şi o componentă alternativă.

Un amplificator este un circuit electronic care măreşte puterea unui semnal electric, lăsând neschimbată variaţia lui în timp.De exemplu, un transformator sau un circuit acordat nu reprezintă amplificatoare, deşi măresc tensiunea sau curentul la ieşire, întrucât nu sînt capabile să mărească puterea semnalului de intrare.

Prin definiţie, amplificarea în tensiune AU este raportul dintre tensiunea de la ieşirea U2 şi cea de la intrare U1 ; amplificarea în curent AI este raportul dintre curentul de ieşire I2 şi curentul de intrare I1 ,iar amplificarea în putere AP este raportul dintre puterile de ieşire şi respectiv intrarea .

Aşadar: AU = U2/ U1, AI = I2/ I1, AP= P2/ P1

Se mai introduc impedanţele de intrare şi respecti de ieşire din amplificator (privit ca etaj şi nu ca tranzistor izolat);

În ceea ce priveşte clasificarea amplificatoarelor, aceasta se face cu mai multe criterii. Astfel, după mărimea semnalului de la ieşire se împart în:

I.Noțiuni generale

În ceea ce priveşte clasificarea amplificatoarelor, aceasta se face cu mai multe criterii. Astfel, după mărimea semnalului de la ieşire se împart în:

- amplificatoare de semnal mic (sau amplificatoare de tensiune);

- amplificatoare de semnal mare (sau amplificatoare de putere ).

După durata de conducţie a elementului activ, se pot împărţi în:

• amplificatoare clasă A, la care unghiul de conducţie ;

• amplificatoare clasă AB, la care (adică durata de conducţie este mai mare decît durata de blocare);

• amplificatoare clasă B, caracterizate prin (deci durata de conducţie este egală cu cea de blocare);

• amplificatoare clasă C, avînd (durata de conducţie mai mică decît cea de blocare);

• amplificatoare clasă D,care au de asemenea ,dar lucrează în regim de impulsuri dreptunghiulare.

O altă clasificare posibilă este după banda de frecvenţe transmisă;astfel, există următoarele

- amplificatoare de curent continuu, care transmit banda cuprinsă între zero şi o frecvenţă oarecare f;

- amplificatoare de bandă largă- aceastea transmit o bandă ( ) , raportul dintre frecvenţa de sus şi frecvenţa de jos fiind cuprins între şi ;

- amplificatoare selective , care au deci transmit o bandă îngustă în jurul unei frecvenţe fixe.

Se consideră că funcţionarea amplificatorului este satisfăcătoare dacă puterea la ieşire nu scade sub jumătate din puterea dată la mijlocul benzii .

Aceasta înseamnă că pentru corespunde o variaţie a cîştigului cu dB sau în tensiuni revine la

Cu aceste precizări se poate delimita domeniul de frecvenţă al unui amplificator.

Amplificatoarele de putere se caracterizează prin faptul că lucrează cu semnale mari, astfel încît să se obţină o putere utilă cît mai mare într-osarcină dată.De regulă sarcina este constituită dintr-un releu, servomotor sau difuzor, ceea ce face ca rezistenţa pe care se debitează putere să fie cuprinsă şi .Domeniul căruia îi aparţine puterea utilă se întinde de la sute de miliwaţi pînă la sute de waţi. Este evident că pentru a obţine aceste puteri, punctul de funcţionare va avea excursii relativ mari,lucru care are trei consecinţe: