Calculul etajelor de amplificare după tensiune și putere

INTRODUCERE

Este cunoscut faptul că anumite substanţe au capacitate de a conduce curentul electric şi ele se împart în conductoare, semiconductoare şi izolatoare. În radiotehnică se folosesc pe larg semiconductoarele, a căror rezistenţă se micşorează cu creşterea temperaturii şi depinde în mare măsură de prezenţa impurităţilor. Întrucît conductibilitatea semiconductoarelor poate fi uşor dirijată, ele se folosesc în diodele semiconductoare şi tranzistoare destinate pentru amplificarea şi generarea oscilaţiilor electrice. 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.

Tranzistor este numit dispozitivul electronic semiconductor cu unul sau câteva juncţiuni electrice care se utilizează pentru amplificarea semnalelor electrice. El are trei sau mai multe terminale. După principiul de funcţionare tranzistoarele se împart în 2 clase mari: bipolare şi cu efect de cîmp.

În tehnica modernă tranzistoarele au căpătat o răspîndire extrem de mare. Avantajul cel mai mare al tranzistoarelor, ca şi al diodelor semiconductoare, în comparaţie cu tuburile electronice constă, în primul rînd, în lipsa catodului incandescent, care consumă o putere mare şi necesită timp pentru încălzire. Alt avantaj al tranzistoarelor este că ele au înaltă fiabilitate, durată de funcţionare mare şi dimensiuni mult mai mici în comparaţie cu tuburile electronice. Tranzistoarele lucrează la tensiuni mai joase. Acestea au însă şi dezavantaje ca instabilitatea parametrilor la schimbarea temperaturii, rezistenţa de intrare mai mică decît cea a tuburilor electronice.

Tranzistorii se folosesc pe larg în electronică, microelectronică, radioelectronică, telecomunicaţii, aparate de navigaţie şi radiolocaţie, automatică, tehnică de calcul şi de măsurat.

1. Noţiuni teoretice

Un amplificator este un circuit electronic care măreşte puterea unui semnal electric, lăsînd neschimbată variaţia lui în timp. Dirijarea cu energie de cantitate mică a unei energii cantitatea căreia este mult mai mare este numită amplificare. Dispozitivele, care efectuează aşa dirijare se numesc amplificatoare. Dacă energia de dirijare şi cea dirijată sunt de natură electrică, atunci amplificatorul va fi numit amplificator de semnale electrice.

Amplificarea trebuie să se petreacă fără schimbare esenţială a formei semnalului de intrare. Procesul de amplificare este posibil numai în cazul prezenţei sursei de energie, ce va fi conversată de către amplificator în energia semnalelor amplificate. Este necesar ca procesul de amplificare să fie omogen şi continuu.

1.1. Clasificarea amplificatoarelor

Un amplificator consta din unul sau mai multe etaje de amplificare. Ele se pot clasifica dupa urmatoarele criterii:

• După natura semnalului cu preponderență amplificat, se întîlnesc:

- amplificatoare de tensiune;

- amplificatoare de curent;

- amplificatoare de putere.

Primele două categorii au la intrare semnale electrice de amplitudini relativ mici, fiind numite „de semnal mic”. Cea de-a treia categorie de amplificatoare trebuie să furnizeze la ieșire puteri mari (cel puțin de ordinul waților), cu un randament acceptabil; ele lucrează aproape de posibilitațile lor maxime în privința puterii disipate, a curentilor și a tensiuni lor - de aceea se numesc amplificatoare „de semnal mare”.

• După tipul elementelor active folosite se întîlnesc:

- amplificatoare cu tuburi electronice;

- amplificatoare cu semiconductoare;

- amplificatoare cu circuite integrate (operaționale);

- amplificatoare magnetice.