Amplificatoare

1. AMPLIFICATOARE

1.1 Noţiuni generale

Amplificator se numeşte circuitul electronic, care transformă semnalul de putere mică, aplicat la intrare, într-un semnal de ieşire de putere mai mare.

În fig.1.1 amplificatorul este reprezentat ca un cuadripol.

Procesul de amplificare constă în modularea puterii sursei de alimentare de curent continuu conform variaţiei în timp a semnalului de intrare. Parametrul principal al amplificatorului este factorul de amplificare k. Deosebim:

- factorul de amplificare a tensiunii

, (1.1)

- factorul de amplificare a curentului

, (1.2)

- factorul de amplificare a puterii

. (1.3)

Valorile factorilor de amplificare pentru diferite amplificatoare pot fi diferite, însă k1. În caz contrar amplificatorul îşi pierde sensul. Dacă exprimăm factorul de amplificare în decibeli, avem:

, (1.4)

, (1.5)

, (1.6)

Deoarece factorul de amplificare în caz general este un număr complex, el poate fi scris în forma:

, (1.7)

Caracteristice importante ale amplificatorului sunt:

- caracteristica amplitudine - frecvenţă (CAF) (vezi. fig. 1.2 a), care exprimă dependenţa modulului factorului de amplificare de frecvenţa semnalului ,

- caracteristica fază - frecvenţă (CFF), care reprezintă dependenţa defazajului introdus de amplificator (argumentul ) de frecvenţa semnalului  = F(f) (vezi fig. 1.2 b):

. (1.1)

Parametrii de intrare ai amplificatorului sunt:

-tensiunea de intrare Uint. ,

-curentul de intrare Iint. ,

-puterea de intrare Pint. ,

-impedanţa de intrare

Parametrii de ieşire ai amplificatorului sunt:

-tensiunea de ieşire Uieş. ,

-curentul de ieşire Iieş. ,

-puterea de ieşire Pieş. ,

-impedanţa de ieşire

Criterii de calitate: Zint. şi Pieş. - maximale, iar Zieş. - minimală.

Altă caracteristică importantă este caracteristica de amplitudine (de transfer), reprezentată în figura 1.3. Pe porţiunea liniară a ei (de la Uint.min. până la Uint.max.) amplificatorul este în regim dinamic. La tensiuni mai înalte este regimul de saturaţie.

Modificarea componentei spectrale a semnalului este definită prin distorsiuni. Distorsiunile pot fi liniare şi neliniare. Distorsiunile liniare sunt:

- de frecvenţă, când diferite frecvenţe sunt amplificate diferit, adică datorită dependenţei ;

- de fază, când defazajul pentru diferite frecvenţe este diferit.

Factorul distorsiunilor de frecvenţă este

(1.2)

Distorsiunile de fază şi de frecvenţă sunt liniare, deoarece nu provoacă modificarea spectrului semnalului. Adică nu apar componente spectrale suplimentare la ieşirea amplificatorului. Distorsiunile liniare sunt provocate de elementele reactive din schemă. Distorsiunile de fază sunt inacceptabile în televizoare, osciloscoape şi alte echipamente de acest gen.

Distorsiunile neliniare se exprimă prin modificarea formei semnalului. În componenta spectrală a semnalului de ieşire găsim armonici noi sau nu găsim unele armonici ale semnalului de intrare.