Усилители высокой частоты.

Усилители предназначены для усиления по напряжению или мощности полезного сигнала без существенных изменений его спектра.

С учетом расположения в приёмнике каскадов УВЧ они должны обладать амплитудно-частотными характеристиками близкими к оптимальным, иметь возможно малый коэффициент шума. Для обеспечения определенной избирательности и ослабления действий помех в усилителях высокой частоты используется частотно-зависимая нагрузка, обладающая резонансными свойствами.

Классификация УВЧ осуществляется по следующим признакам:

-По типу активного элемента;

-По числу каскадов;

-По схемам применяемых резонансных систем;

УВЧ характеризуются следующими показателями:

• Величина коэффициента усиления и постоянство его в диапазоне частот;

• Избирательность и полоса пропускания;

• Коэффициент шума;

• Диапазон рабочих частот;

• Степень искаженности сигнала;

• Динамический диапазон;

• Устойчивость и надежность;

• Мощность потребляемая от источника питания;

• Механическая прочность;

• Габариты, вес и стоимость.

Коэффициент усиления.

Коэффициентом усиления принято считать отношение

при настройке контуров на резонансную частоту. Значит

это отношение амплитуд напряжений выхода и входа.

Для увеличения коэффициента усиления используют последовательное соединение нескольких каскадов

Избирательность усилителя.

Избирательность усилителя определяется его резонансной кривой.

Оценить избирательность можно графически, когда по оси абсцисс откладывают величину расстройки ,

где

— собственная резонансная частота.

По оси ординат откладывается величина ослабления ,

где — коэффициент усиления при расстройке

численно значение избирательности резонансных усилителей задаётся величиной требующего ослабления , при заданной расcтройке . Поскольку, для увеличения ослабления необходимо ослабление резонансной кривой, то задаётся минимально допустимой полосой пропускания усилителя

, которая определяется шириной спектра усиливаемого сигнала.

Коэффициент шума.

Используется для повышения чувствительности УВЧ, в тех случаях, когда он позволяет снизить коэффициент шума приемника. Это будет в случае, когда усилителя меньше чем у последующих каскадов.

Диапазон рабочих частот.

Диапазон рабочих частот определяется интервалом . принимаемых сигналов. В связных вычислительных приёмниках, в общем диапазоне частот могут быть нерабочие участки.

Диапазон рабочих частот считается перерывающимся, если усилитель можно настроить на любую частоту диапазона и при этом его коэффициент усиления, избирательность и другие параметры будут в пределах заданного значения.

Частотные искажения определяются формой резонансной кривой усилителя. Допустимым считается неравномерность усиления по основным составляющим спектра сигнала порядка 3дб.

Динамический диапазон.

Динамический диапазон определяется отношением:

— максимальная амплитуда, при которой имеют место допустимые искажения.

— зависит от типа активного элемента, выбора режима его работы и от нормальной величины усиливаемого сигнала .

можно оценить по амплитудной характеристике .

С динамическим диапазоном связаны и нелинейные искажения т.к. они тем меньше, чем меньше амплитуда сигнала и линейная амплитудная характеристика. Амплитуда полезного сигнала на выходе УВЧ порядка 0,010,1 В, поэтому существенные нелинейные искажения могут возникнуть лишь при наличии на выходе более мощных сигналов, что может быть сравнительно редко.

Нелинейные искажения могут возникнуть за счет неточной настройки УВЧ на частоту полезного сигнала, но при расстройке значительно меньше полосы пропускания искажения невелики.

Устойчивость работы УВЧ.

Устойчивость работы УВЧ определяется отсутствием самовозбуждения и склонности к нему, а также способностью усилителя сохранять коэффициент усиления, избирательность, перекрытие диапазона рабочих частот, коэффициент шума и степень искажения усиливаемого сигнала в допустимых пределах при нормальных условиях эксплуатации.

Устойчивость работы усилителя в большой степени обеспечивается ослаблением вредных обратных связей как в каскадах, так и между каскадами.

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

Ну, в-общем, генератор мы сделали, и это оказалось ну совсем не сложно и не так страшно, как обещало быть. Собственно, зря боялись. Если теперь подключить к верхней (по схеме) стороне колебательного контура антенну, то свежесгенерированный ВЧ-сигнал торжественно полетит в эфир.

На повестке дня вопрос: а как далеко он улетит??? А вот тут начинаются сложности. Сгенерить то мы сгенерили, но мощность нашего генератора - просто мизерная. Да собственно, это и правильно: генератор не обязан обладать выдающимися мощностями выходного сигнала. Его задача — несколько в ином — сгенерировать сигнал со стабильной частотой. Значит, рано нам еще в эфир 🙁 Для начала, нужно этот сигнал усилить. То есть — увеличить его мощность.

Что такое мощность?
Как вы, конечно же, помните, мощность — это произведение напряжения на ток: P=UI.

То есть, чтобы увеличить мощность, необходимо усилить либо напряжение либо ток, либо и то и другое. Однако ток зависит от напряжения, а напряжение — от тока (закон Ома, кто не знает — тот отдыхает :)). Так что же мы будем усиливать?

А и то и другое!

Для этого нам нужно достать из коробочки еще один транзистор и сделать на нем усилительный каскад

.

Усилительный каскад — это как-бы «ступень» в усилителе. Любой усилитель состоит из одного или нескольких усилительных каскадов. Каждый каскад обладает своим коэффициентом усиления (к.ус.). Общий к. ус. всего усилителя равен произведению к. ус. всех его каскадов.

Рисуем схему:

Как видите, и вход и выход схемы сделаны в виде трансформаторов. Это нужно для того, чтобы отсечь постоянный ток, если таковой будет. Как мы помним, трансформатор пропускает только переменный ток.
Он то нам и нужен.

Первичной обмоткой трансформатора T1 будет контурная катушка генератора.

Вторичная обмотка подключена непосредственно к базе транзистора. Соответственно, когда ток будет идти в направлении базы («снизу-вверх»), транзистор будет открываться, и «дергать» колебательный контур, включенный в коллекторную цепь.

;>

Заметим, что этот колебательный контур должен быть настроен на ту же частоту, что и контур генератора…

Ах да! Я же еще об этом не говорил!

Дело в том, что у каждого колебательного контура есть своя частота резонанса или резонансная частота (кому как нравится). То есть — частота, с которой происходят свободные колебания в этом контуре. Поскольку генератор просто-напросто поддерживает «на плаву» эти свободные колебания - то частота генератора также равна резонансной частоте контура.

Чем же определяется эта частота?
Конечно же — параметрами элементов, из которых состоит контур — катушки и конденсатора.

Какие же параметры есть у этих двух товарищей?

Начнем с конденсатора. Его самое главное свойство — это емкость. Емкость определяет, какой заряд сможет принять в себя конденсатор. На водяной модели мы бы назвали емкостью объем наших несчастных бутылок. Емкость обозначают латинской С и измеряют в Фарадах [Ф]. Фарада — женского рода, запомните это.

Кроме того, Фарада — это очень большая величина. Для сравнения — емкость нашей родной планеты - всего 0,000711 Ф. Поэтому чаще используют более мелкие единицы: микро-, нано- и пикофарады.

1мкФ = 0,000 001 Ф
1 нФ = 0,001 мкФ = 0,000 000 001 Ф
1 пФ = 0,001 нФ = 0,000 000 000 001 Ф

Существует такое правило: на схемах емкости конденсаторов обозначают либо в пикофарадах, либо — в микрофарадах. При этом, пишется только число без букв. Например:

С1 — 1000
С2 — 47,0
С3 — 0,1
С4 — 560

Так вот, запомните: если в числе, обозначаемом емкость, есть запятая — значит это микрофарады, если запятой нет — то это пикофарады. В приведенном примере C1 и C4 указаны в пФ, C2 и C3 — в мкФ.
Нанофарады выражают до 10нФ — через пико-, после 10 нФ — через микрофарады.

Понятно? Значит едем дальше.

А как вы думаете, каким свойством обладает катушка индуктивности? Ни за что не догадаетесь! Ну?…

Не догадались? Катушка индуктивности обладает индуктивностью. Все очень просто!

Мы уже говорили, что у катушки — чрезвычайно скверный характер. Она препятствует увеличению тока, когда он хочет увеличиваться, и уменьшению - когда он хочет уменьшаться. Вредная она!

Так вот, индуктивность — это показатель степени «вредности» катушки. Чем больше индуктивность — тем невыносимее ее характер. На водяной модели «индуктивность» турбины зависела от массы колеса, сидящего на ее оси. Значит, индуктивность, переводя на механику, можно назвать «инерционностью»…
Индуктивность обозначается буквой L и выражается в Генри [Гн].

Мы чаще всего будем юзать единицу, в миллион раз мельче — микрогенри (мкГн).

Ну что, готовы к сложностям?
Поехали!

Вот вам формула расчета резонансной частоты колебательного контура. Желательно, чтобы она занимала в вашей памяти 2-й приоритет после закона Ома. А еще лучше — если они будут наравне 🙂

Как видите, и L и C стоят в знаменателе — значит частота тем больше, чем меньше емкость конденсатора и чем, опять же, меньше индуктивность катушки. В принципе, это было и так понятно. Достаточно лишь вспомнить водяную модель колебательного контура и немножко подумать.

Кстати, важный момент: все единицы в формуле (в этой, да и во всех остальных) ставятся в абсолютных, а не кратных значениях. Так что, если нам требуется, скажем, узнать резонансную частоту контура, в котором C = 100 пФ, L = 40 мкГн — то придется сначала перевести емкость в Фарады, а индуктивность — в Генри. И результат мы получим, опять же, в Герцах, а не в Мегагерцах, или чем-то там еще. Увы — этот мир не совершенен… :(

Ну да ладно. Пора заканчивать лирическое отступление. Короче вы поняли — у любого контура есть fрез. Ура!

Так вот, нам нужно, чтобы резонансные частоты контуров генератора и усилителя совпадали. Иначе наш усилитель ничего усилить не сможет.

Вы часом в детском саду не прыгали на пружинных кроватях? Не увлекались, нет?
Кайф — хочу я вам сказать — неописуемый, как сейчас помню!

Немного углубимся в физику сего процесса.
Матрас «хочет» колебаться со строго определенной частотой. У него, знаете ли, тоже есть резонансная частота. Она зависит от упругости матраса и массы прыгающего.
Если частота ваших прыжков совпадает с частотой колебания матраса — то все в порядке, прыгаем высоко и весело. Но стоит сбиться с ритма, попытаться прыгать медленнее или быстрее - и у нас ничего не выйдет, и колебания матраса затухнут 🙁

То же самое и с нашим усилителем: если транзистор будет «дергать» колебательный контур, подключенный к его коллектору, с частотой, равной частоте резонанса этого контура - то ток будет прыгать высоко и немножко даже весело.

Но если «сбиться», уменьшить или увеличить частоту «дерганья» — ритм собьется и никакого усиления не получится…

Ну в-общем, вот так… Соответственно, с колебательного контура усилителя мы уже подаем сигнал в антенну. Делаем мы это опять же через трансформатор — для согласования сопротивлений усилителя и антенны.

ЧЕГО? Я и про это еще не рассказывал??? Ну да, не рассказывал… Ничего, расскажу! Но — попозже…

Короче, с УВЧ разобрались, поехали дальше…

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

Схемотехника усилителей: Усилители высокой частоты

Принято считать, что разработка высокочастотных усилителей — занятие гораздо более сложное, чем разработка усилителей низкочастотных. Действительно, ведь при этом приходится учитывать гораздо большее количество разнообразных электромагнитных эффектов и процессов в цепях. Но зачастую оказывается, что реальное схемотехническое воплощение такого усилителя достаточно редко отходит от некоторой шаблонной структуры. Дело здесь в том, что при проектировании высокочастотных усилителей стремятся в первую очередь не увеличивать выходную мощность при минимизации линейных и нелинейных искажений, а достичь максимальной чувствительности и высокой устойчивости каскада в широком частотном диапазоне, т.е. требования к высокочастотным усилителям обычно сильно отличаются от требований к усилителям низкочастотным. Типичная структура высокочастотного усилителя представляет собой последовательное соединение трех звеньев: входного согласующего звена (это обычно довольно простые \(LC\)-цепочки, вносящие минимальные потери, обеспечивающие согласование с предшествующим каскадом и грубо формирующие частотную характеристику), основного усилительного звена (транзистор, включенный с ОЭ, ОБ или ОК, возможно с внутрикаскадной ООС, обеспечивающей устойчивость и широкий динамический диапазон в широком спектре частот), выходного фильтра, окончательно формирующего частотную характеристику каскада и обеспечивающего согласование на его выходе (здесь могут использоваться достаточно сложные \(LC\)-фильтры, фильтры на ПАВ, пьезокерамические, кварцевые фильтры и т.п.). Межкаскадные связи в высокочастотных усилителях обычно выполняются с помощью емкостей, связанных индуктивностей или высокочастотных широкополосных трансформаторов (здесь мы намеренно опускаем вопросы проектирования интегральных усилителей, это совершенно отдельная тема, и о ней будет сказано позднее). Рассмотрим по порядку причины, которые так жестко регламентируют описанную структуру усилительного каскада. Различные схемы включения транзистора (ОЭ, ОБ, ОК) обладают различными входными и выходными параметрами (какими именно, мы будем анализировать позднее). Для высокочастотных усилителей вопросы согласования каскадов по входу и выходу оказываются важны (по мере роста частоты все важнее, а для усилителей диапазона СВЧ вообще обязательны). Отсутствие согласования приводит к росту искажений сигнала, его переотражению обратно на вход предшествующего каскада, за счет чего уменьшается общий коэффициент усиления схемы, а главное — к росту неустойчивости схемы, что может привести к ее самовозбуждению. Чтобы избежать всех этих эффектов, при проектировании высокочастотных схем принимаются специальные меры по согласованию импедансов, т.е. выходной импеданс первого каскада должен быть равен (или, в крайнем случае, должен быть ниже) входному импедансу последующего каскада (заметим, что для низкочастотных усилителей, учитывая необходимость повышения КПД, мы обычно стремимся, чтобы входной импеданс усилительного каскада был гораздо выше выходного импеданса предшествующего каскада). Именно для согласования импедансов на входе высокочастотного каскада приходится включать специальные цепочки. Заметим также, что включать слишком сложные, вносящие достаточно высокие потери фильтры на входе высокочастотных усилительных каскадов (если только это не оконечные каскады) не принято. И без того довольно слабый высокочастотный сигнал может просто затеряться в шумах после прохождения таких фильтров. Следующей отличительной чертой высокочастотных усилительных каскадов является достаточно умеренное использование в них цепей обратной связи. Дело в том, что на высоких частотах бывает довольно трудно обеспечить устойчивость схем с обратными связями. На одной частоте такая связь может действовать как отрицательная, а на другой — как положительная. Исключение составляют некоторые специальные хорошо изученные и просчитанные виды внутрикаскадных отрицательных обратных связей (обычно имеющие реактивный характер), параметры которых остаются более или менее стабильными в широком частотном диапазоне. Эти требования несколько облегчаются для узкополосных усилителей, в которых рабочий диапазон частот достаточно узок, и, соответственно, параметры различных цепей оказываются более предсказуемыми. Часто встречаются обратные связи, обеспечивающие автоматическую регулировку коэффициента усиления высокочастотных каскадов, поскольку уровень входного высокочастотного сигнала может меняться в очень широких пределах. Однако важнейшей задачей при проектировании высокочастотных усилителей является обратная задача — устранение всех возможных цепей обратной связи в рабочем диапазоне частот (здесь уместно вспомнить конденсатор, включаемый параллельно сопротивлению в цепи эмиттера, как показано на рис. 3.21, 3.24). По мере повышения частоты эта задача становится все более трудоемкой, поскольку высокочастотные сигналы постоянно пытаются проникнуть туда, куда не надо, пользуясь при этом паразитными емкостями монтажа, внутренними токами утечки транзисторов, электромагнитным излучением соединительных проводников, индуктивностей и других компонентов схемы. С этими явлениями борются в первую очередь оптимизацией размещения компонентов при монтаже, разнообразными экранирующими перегородками, минимизацией размеров самих элементов и применением элементов с лучшими высокочастотными свойствами. Напрашивается простой вопрос: а зачем необходимо так старательно контролировать все возможные цепи обратной связи? Дело в том, что наличие или отсутствие таких цепей оказывает определяющее воздействие на устойчивость усилителя. Существует целая теория устойчивости, позволяющая предсказывать поведение самых разнообразных схем. Основной проблемой здесь является то, что схема, вроде бы нормально работающая при тестовых испытаниях, когда на нее подается чистый полезный сигнал, может оказаться легковозбудимой вне рабочей полосы усиления, т.е. в реальном устройстве, где всегда имеются некоторые помехи и нежелательные продукты интермодуляции, действующие вне рабочей полосы, такая схема работать не сможет. Потеря устойчивости вызывает значительные нелинейные искажения сигнала, а в пределе схема может самовозбудиться, превратившись из усилителя в генератор. Не следует думать, что данная проблема отсутствует в низкочастотных усилителях. Но там она оказывается гораздо более предсказуемой и управляемой, так что не вызывает очень уж серьезных затруднений при проектировании усилителей. А вот в высокочастотных усилителях неконтролируемое самовозбуждение может проявляться даже в тщательно просчитанных и профессионально собранных схемах. Различные проблемы в каскадах усиления высокой частоты приводят к тому, что общий коэффициент усиления таких каскадов оказывается гораздо ниже коэффициента усиления аналогичных низкочастотных схем. Дополнительную проблему создают многочисленные фильтры, которые формируют частотную характеристику усилителя, но при этом также существенно ослабляют и полезный сигнал. Таким образом, для обеспечения достаточно высокого усиления на высокой частоте приходится строить многокаскадные усилители с числом каскадов, существенно превышающим то, что мы привыкли видеть в низкочастотных схемах. В общем случае нет какой-либо универсальной методики построения схем высокочастотных усилителей, а приведенная выше структура — это лишь некий среднестатистический вариант, который может существенно изменяться в случае необходимости. Имеет смысл выделить два широких класса усилителей: широкополосные (к ним относятся и апериодические) и узкополосные (к ним относятся и резонансные) усилители.   Узкополосные усилители. Структурная схема узкополосного высокочастотного усилителя включает все стандартные звенья, описанные выше. Но кроме этого в состав узкополосного усилителя могут входить дополнительные пассивные цепи, предназначенные для формирования требуемой полосы пропускания и обеспечения устойчивости усилителя за пределами рабочей полосы частот (стабилизирующие цепи). Проблема формирования полосы пропускания является очень важной при разработке узкополосных усилителей, поскольку высокочастотные транзисторы активны в широкой полосе частот. Сформировать требуемую полосу пропускания можно, например, с помощью фильтра сосредоточенной селекции (ФСС), включенного на входе или выходе транзистора. ФСС на входе ослабляет действие помех, предотвращает нелинейные искажения, обусловленные их взаимодействием с сигналом (интермодуляционные искажения), и тем самым повышает помехоустойчивость усилителя. Однако фильтр, включенный на входе, вносит в усилитель дополнительные потери и увеличивает его коэффициент шума. Потери фильтра на центральной частоте полосы пропускания тем больше, чем полоса уже. К ФСС на входе предъявляются более жесткие требования, чем к фильтру, включенному на выходе транзистора. Другой возможный способ формирования полосы пропускания — с помощью резонансных звеньев, включаемых последовательно с транзистором или в цепи обратной связи. Резонансные усилители имеют узкую полосу пропускания и высокий коэффициент усиления. Их основной отрицательной чертой является меньшая по сравнению с широкополосными каскадами устойчивость. За пределами рабочей полосы частот в области потенциальной неустойчивости усилитель может возбудиться помехами и продуктами интермодуляции. Для предотвращения этого в схемы узкополосных усилителей вводят стабилизирующие цепи с потерями, которые не оказывают влияния на работу каскада в рабочей полосе частот, но шунтируют цепи протекания сигнала в областях потенциальной неустойчивости. Отметим, что такие функции, как согласование импедансов, формирование полосы пропускания и обеспечение устойчивости усилителя, не обязательно должны выполняться различными пассивными цепями — одна цепь может использоваться для выполнения сразу нескольких функций. Широкополосные усилители. При проектировании широкополосных усилителей следует учитывать то обстоятельство, что коэффициент усиления при любом включении транзистора уменьшается с ростом частоты, поэтому расчет таких усилителей и согласование нагрузок обычно производят не на центральной, а на верхней частоте рабочего диапазона (в качестве согласующих цепей в таких усилителях часто используют широкополосные трансформаторы). Избыточное усиление, проявляющееся на нижних частотах диапазона, устраняют так называемыми выравнивающими цепями. Последние могут быть выполнены в виде реактивных или диссипативных цепей (простейший пример выравнивающей цепи — обыкновенный конденсатор, включенный последовательно в цепь протекания сигнала; на верхней частоте рабочего диапазона его сопротивление оказывается ниже сопротивления на нижней частоте, т.е. низкочастотные сигналы при протекании через такую цепь будут подавляться в большей мере, чем сигналы высокочастотные). В усилителях с реактивными выравнивающими цепями корректировка коэффициента усиления в полосе пропускания осуществляется за счет рассогласования (увеличения коэффициента отражения) на входе усилителя с понижением частоты. Однако при сильном рассогласовании усилители могут самовозбуждаться. В этом случае предпочтительным оказывается использование диссипативных цепей. При использовании диссипативных выравнивающих цепей избыточное усиление компенсируется в поглощающих элементах цепей, затухание которых возрастает с уменьшением частоты (вспомним пример с конденсатором, хотя сам по себе одиночный конденсатор и нельзя считать диссипативной цепью, но принцип очень похож). Коэффициенты отражения от входа и выхода при этом получаются малыми. Диссипативные выравнивающие цепи одновременно могут использоваться и в качестве стабилизирующих, т.е. для подавления усиления за пределами полосы пропускания, хотя эти функции могут выполняться и разными цепями.   Что касается схем включения биполярных транзисторов в высокочастотных усилителях, то и они также во многом зависят от назначения усилителя. В малошумящих усилителях входных трактов высокочувствительной аппаратуры предпочтение отдается схемам с ОЭ и с ОБ. Схемы с ОЭ безусловно устойчивы в широкой полосе частот и имеют очень большой динамический диапазон, что делает их практически незаменимыми в многокаскадных схемах усиления промежуточной частоты. Схемы с ОБ в большей части частотного дипазона, как правило, потенциально неустойчивы. Для преодоления этого недостатка такие схемы должны охватываться достаточно глубокой внутрикаскадной ООС. Но, с другой стороны, усилители на транзисторах во включении с ОБ обладают лучшими шумовыми свойствами (что предопределяет их более высокую чувствительность), в них может быть получено значительно большее усиление, чем в схемах с ОЭ, причем коэффициент усиления в каскадах с ОБ довольно слабо зависит от частоты. Увеличение усиления связано с сужением полосы пропускания и уменьшением запаса устойчивости усилителя. Кроме того, большие коэффициенты усиления могут быть реализованы лишь при больших сопротивлениях нагрузки, а это затрудняет создание согласующих цепей. Широкополосные усилители, учитывая проблемы с устойчивостью схемы с ОБ, обычно строят по схеме с ОЭ, а узкополосные — как по схеме с ОЭ, так и по схеме с ОБ, причем транзисторы во включении с ОБ позволяют получать значительно более узкие полосы пропускания. Каскад с ОК может применяться в усилителях мощности, его свойства на высоких частотах во многом похожи на свойства каскада с ОЭ, однако из-за присутствия глубокой ООС на практике каскады с ОК оказываются несколько более высокочастотными, чем аналогичные каскады с ОЭ.     < Предыдущая   Следующая >

Схемы апериодических УВЧ на транзисторах

 

Апериодические усилители высокой частоты ( УВЧ ) используются для увеличения чувствительности радиоприёмников, имеющих малый уровень шумов. Включаются такие усилители на входе приёмника либо перед преобразовательным каскадом. Усилитель должен обеспечить усиление сигнала не менее чем в 3 – 4 раза во всём рабочем диапазоне частот приёмника. Помимо увеличения чувствительности всего приёмного тракта в супергетеродинных приёмниках повышается эффективность работы преобразователя частоты и уменьшается паразитное излучение гетеродина в антенну. Нагрузкой УВЧ служат резисторы или катушки индуктивности ( высокочастотные дроссели )

    При наличии на входе УВЧ колебательного контура, а также контура на входе супергетеродинного приёмника,  увеличивается не только чувствительность всего приёмника, но и избирательность по зеркальному каналу, а также улучшается соотношение сигнал/шум.

   Усилители на одном транзисторе.

   На 1 Рис. приведена схема УВЧ для портативного приёмника, работающего в диапазонах длинных ( ДВ ), средних ( СВ ), и коротких ( КВ ) волн. Данный усилитель подключают в приёмник между катушкой связи Lсв магнитной антенны МА и входом преобразователя частоты. УВЧ обеспечивает дополнительное ( в 5 – 6 раз ) усиление принимаемых сигналов.

   УВЧ собран на транзисторе VT1 по схеме с коллекторной нагрузкой – резистором R3. Режим работы транзистора обеспечивается резисторами R1, R2, R4. Усиленный сигнал снимается с резистора R3 и через разделительный конденсатор С4 подаётся на вход преобразователя частоты. Резистор R5 и конденсатор С2 образуют в цепи питания УВЧ развязывающий фильтр. Резистор R6 служит для подачи напряжения смещения на базу транзистора VT2 преобразователя приёмника.

  Налаживание УВЧ сводится к подбору R1, устанавливающего ток в цепи коллектора VT1 равного 0,8 – 1 мА.

   В усилителе желательно использовать транзисторы типа ГТ322А, ГТ322Б, ГТ322В и им подобные.

   Усилитель  по схеме Рис.1 обеспечивает сравнительно равномерное усиление в полосе частот 100 кГц – 15 мГц. На частотах выше 15 мГц усиление падает из-за влияния в основном входной цепи преобразовательного каскада, сопротивление которого приобретает на этих частотах ёмкостной характер. Для уменьшения этого влияния применяют различные корректирующие элементы и цепи. Наиболее простым и эффективным решением является включение последовательно с нагрузкой УВЧ резистором R3 – корректирующего дросселя.

 

   На Рис.2 приведена схема такого усилителя, обеспечивающего равномерный коэффициент усиления равный   шести ( 15 дБ ) в полосе частот 100 кГц – 30 мГц. Дроссель Др1 имеет индуктивность 2 мкГ и содержит 30 витков провода ПЭВ-1 0,15, намотанных на резисторе типа МЛТ-0,5 с сопротивлением 100 кОм. В данном усилителе применяются транзисторы типа ГТ322 с буквой А, Б, В, Г, Д, или Е.

  На Рис.3 приведена схема другого варианта УВЧ, предназначенного для работы совместно с простым коротковолновым приёмником супергетеродинного типа. Усилитель собран на полевом транзисторе VT1.

 

  Сигнал принимаемой радиостанции с внешней антенны через Гн1 поступает в катушку связи L1 и далее в колебательный контур L2C1. С помощью переменного конденсатора С1 контур можно настроить на любую радиостанцию, работающую в диапазоне частот от 6 до 12 мГц. ( 25 – 50 м ). В таком же диапазоне работает и приёмник. 

  Применение индуктивной связи контура L2C1 с антенной позволяет подобрать оптимальную связь между ними. Колебательный контур полностью подключён к транзистору, что даёт возможность получить от такого УВЧ значительное усиление сигнала и повысить избирательность всего приёмного устройства по зеркальному каналу. Дополнительное улучшение избирательности по зеркальному каналу может достигать до 10 – 20 дБ.

   Необходимый режим работы транзистора VT1 обеспечивается включением в цепь истока резистора R1, который по переменной составляющей переменной заблокирован конденсатором С3. Нагрузкой транзистора является дроссель Др1. Выделенный на дросселе сигнал через С2 и гнездо Гн2 подаётся на вход приёмного устройства.

  В данной конструкции можно применять полевые транзисторы КП303В, 2П303В, КП303Г, 2П303Г, переменный конденсатор С1 любого типа с воздушным диэлектриком. Катушки L1, L2 наматывают последовательно друг за другом на фарфоровом каркасе диаметром 12 мм проводом ПЭВ-1 0,35. Катушка L1 содержит 21 виток, L2 – 5 витков. Дроссель Др1 должен иметь индуктивность около 2,5 мкГ. Можно изготовить самодельный дроссель, намотав на резисторе МЛТ-2 с сопротивлением более 50 кОм 40 витков провода ПЭЛШО 0,2.

  Налаживание усилителя сводится к подбору тока потребления. Для этого в разрыв питания включают миллиамперметр с током полного отклонения шкалы 10 мА. Резистором R1 подбирается ток потребления равный 5 мА.

  Возможно для более точной настройки диапазона придётся подобрать количество витков L2.

  Усилитель на двух транзисторах.

  На Рис.4 приведена схема УВЧ на двух гальванически связанных  транзисторах VT1 и VT2. Нагрузкой первого каскада является резистор R2. Второй каскад собран по схеме эмиттерного повторителя на транзисторе VT2. Нагрузка этого каскада ( резистор R5 ) включена в цепь эмиттера. С выхода второго каскада устройства в цепь базы подаётся напряжение отрицательной обратной связи через резистор R4.

  Наличие отрицательной обратной связи и непосредственная связь между каскадами обеспечивают устойчивую работу усилителя в достаточно широком диапазоне частот. Резистор R1 согласует его входное сопротивление с волновым сопротивлением антенного фидера ( 75 Ом ). Элементы R6C3 образуют развязывающий фильтр, подавляющий паразитные обратные связи через источник питания.

  Частотная и амплитудная характеристики усилителя определяются параметрами корректирующей цепи R3C2. При R3 =0 и С2 = 0 максимальное усиление в низкочастотной части диапазона, при R3 = 200 Ом и С2 = 220 пФ максимальное усиление в высокочастотной части диапазона, при R3 = 200 Ом и С2 = 0,015 мкФ частотная характеристика средняя между предыдущими двумя.

  И.И Андрианов “ПРИСТАВКИ К РАДИОПРИЁМНЫМ УСТРОЙСТВАМ”, Москва издательство ДОСААФ СССР, 1985 г. стр.6-15

 

 

Похожее

3.7 Усилитель высокой частоты

Усилителя высокой частоты в приемнике являются усиление колебаний высокой частоты, полученных в антенне под действием радиоволн, и повышение ‘избирательности приемника.

В отличие от усилителей низкой частоты, которые служат для усиления колебаний во всем диапазоне звуковых частот, усилители высокой частоты должны усиливать колебания не всех частот сразу, а только одной определенной высокой частоты или некоторой сравнительно узкой полосы высоких частот.

Это достигается применением настроенных в резонанс колебательных контуров, и потому усилители высокой частоты иногда называют резонансными усилителями.

Рисунок 17 ­ Усилитель высокой частоты

Фильтр нижних частот (ФНЧ) — электронный или любой другой фильтр, эффективно пропускающий частотный спектр сигнала ниже некоторой частоты (частоты среза) и уменьшающий (подавляющий) частоты сигнала выше этой частоты. Степень подавления каждой частоты зависит от вида фильтра.

Рисунок 18 ­ фильтр нижних частот

Смеситель — в радиотехнике — устройство (обычно узел преобразователя частоты), в котором колебания принимаемого сигнала взаимодействуют (смешиваются) с колебаниями от вспомогательного генератора (гетеродина), в результате чего возникают колебания промежуточной (разностной, реже суммарной) частоты. 

Рисунок 19 ­ смеситель

3.8 Упч-унч

Усилитель промежуточной частоты (УПЧ)-электронный усилитель сигнала промежуточной частоты.

Применяется в трактах радиоприёмных и радиопередающих устройств, измерительных приборов. Широко используются при построении систем связи, радиолокации, радионавигации. Благодаря применению УПЧ достигается полная развязка между каскадами усиления в многокаскадных усилителях. Без применения УПЧ даже слабые наводки, создаваемые верхними каскадами усилителя, попадая в нижние каскады, вызвали бы эффект самовозбуждения колебаний, сделав невозможной работу усилителя.

Рисунок 20 ­ Усилитель промежуточной частоты

Основное назначение УНЧ – усиливать мощность сигнала, т.е. при подаче на вход УНЧ электрического сигнала малой мощности получать на нагрузке сигнал той же формы, но большей мощности. Для усиления мощности УНЧ преобразует энергию источника питания с помощью усилительных приборов. В некоторых случаях УНЧ имеет и вспомогательное значение –осуществляет коррекцию формы сигнала.

Рисунок 21 ­ Усилитель низкой частоты

Полосно-пропускающий фильтр — фильтр, который пропускает частоты, находящиеся в некоторой полосе частот.

Полосовой фильтр — линейная система и может быть представлен в виде последовательности, состоящей из фильтра нижних частот и фильтра верхних частот.

Рисунок 22 ­ полосовой фильтр

Инвертор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины частоты и напряжения.

Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Рисунок 23 ­ Инвертор

Одновибратор — это устройство, которое по внешнему сигналу выдает один-единственный импульс определенной длительности, не зависящей от дли­тельности входного импульса. Запуск происходит либо по фронту, либо по спаду входного импульса.

Рисунок 24 ­ Одновибратор

Автоматическая регулировка усиления — процесс, при котором выходной сигнал некоторого устройства, как правило электронного усилителя, автоматически поддерживается постоянным по некоторому параметру (например, амплитуде простого сигнала или мощности сложного сигнала), независимо от амплитуды (мощности) входного сигнала.

Рисунок 25 ­ Автоматическая регулировка усиления

Подавитель шума — процесс устранения шумов из полезного сигнала с целью повышения его субъективного качества. Методы шумоподавления концептуально очень похожи независимо от обрабатываемого сигнала, однако предварительное знание характеристик передаваемого сигнала может значительно повлиять на реализацию этих методов в зависимости от типа сигнала.

Рисунок 26 ­ подавитель шума

Схемы усилителей высокой частоты.

Основными особенностями каскадов ВЧ тракта приемника являются:

— Малая амплитуда входных сигналов;

— Наличие резонансной нагрузки;

— Широкий диапазон возможных рабочих частот, при высокой частоте усиливаемых сигналов.

При использовании электронных ламп, в зависимости от места включения нагрузки усилители строятся по схемам с общим катодом, общей сеткой. Общий электрод для токов сигнала часто заземляется и схемы называют с заземленным катодом и сеткой.

В приемниках ДВ, СВ, КВ и МВ обычно применяют схемы с общим катодом, обеспечивающие на этих частотах наибольшее усиление.

В ДМ диапазоне чаще применяются схемы с общей сеткой, позволяющие получить: меньший уровень шумов, более устойчивое усиление.

В транзисторных усилителях аналогично применяются схемы с общим эмиттером и общей базой. По своим усилительным свойствам эти схемы аналогичны ламповым.

Однако следует учитывать, что выходной ток лампы управляется входным напряжением (напряжение на управляющей сетке). Выходной ток транзистора управляется входным током (током базы), т.е. можно считать, что транзисторный каскад является усилителем тока.

Обобщенная эквивалентная схема каскада резонансного усилителя.

С учетом идентичности эквивалентных схем ламп, транзисторов и способов подключения колебательных контуров к активным элементам, а также с учетом того, что в усилителях ВЧ большее применение находят схемы с заземленным катодом (эмиттером), рассмотрим общие свойства каскада на примере этих схем. Для данных схем величины проходных проводимостей существенно меньше входных и ими можно пренебречь.

В этой связи обобщенную эквивалентную схему каскада можно представить в следующем виде:

— проводимость входа каскада с учетом проводимости коллекторной цепи;

— проводимость каскада выходная с учетом входной проводимости следующего каскада;

— проводимость нагрузки (КК).

,

где

— собственно емкость контура

— емкость выходная транзистора с учетом емкости монтажа коллекторной цепи

— ёмкость учитывающая входную емкость следующего каскада и емкость монтажа входа следующего каскада

и — соответствующие коэффициенты включения.

Величина резонансного коэффициента усиления по напряжению:

модуль коэффициента усиления по напряжению

— аргумент коэффициента усиления, определяющий сдвиг по фазе между сигналами при прохождении на данной частоте через каскад усиления.

Модуль и аргумент коэффициента усиления зависят от частоты и представляют соответственно амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики нагруженного контуром усилителя.

На резонансной частоте модуль коэффициента усиления достигает максимальной величины.

Относительное изменение усиления при расcтройке.

Относительное изменение усиления при расстройке определяется величиной обобщенной расстройки:

,

, где -полоса пропускания каскада,

-отклонение частоты от номинала,

, где— ослабление колебательного контура.

, где — обобщенная расстройка.

, где — полоса пропускания.

Электронный усилитель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Электронный усилитель — прибор, способный усиливать электрическую мощность. Приборы, усиливающие только ток или напряжение (например, трансформаторы) к числу усилителей не относятся. Принцип работы электронного усилителя основан на изменении его активного или реактивного сопротивления электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках под воздействием сигнала малой мощности^[1]. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел) в составе какой-либо аппаратуры — радиоприёмника, магнитофона, измерительного прибора и т. д.

• 1904 год — Ли де Форест на основе созданной им электронной лампы — триода — разработал устройство усиления электрических сигналов (усилитель), состоящее из нелинейного элемента (лампы) и статического сопротивления Ra, включенного в анодную цепь.
• 1932 год — Гарри Найквист определил условия устойчивости (способности работать без самовозбуждения) усилителей, охваченных отрицательной обратной связью.
• 1942 год — в США построен первый операционный усилитель — усилитель постоянного тока с симметричным (дифференциальным) входом и значительным собственным коэффициентом усиления (более 1000) как самостоятельное изделие. Основным назначением данного класса усилителей стало его использование в аналоговых вычислительных устройствах для выполнения математических операций над электрическими сигналами. Отсюда его первоначальное название — решающий.

УНЧ с обратной связью. Типичная схема

Структура усилителя[править | править код]

• Усилитель представляет собой в общем случае последовательность каскадов усиления (бывают и однокаскадные усилители), соединённых между собой прямыми связями
• В большинстве усилителей, кроме прямых, присутствуют и обратные связи (межкаскадные и внутрикаскадные). Отрицательные обратные связи позволяют улучшить стабильность работы усилителя и уменьшить частотные и нелинейные искажения сигнала. В некоторых случаях обратные связи включают термозависимые элементы (термисторы, позисторы) — для температурной стабилизации усилителя или частотнозависимые элементы — для выравнивания частотной характеристики
• Некоторые усилители (обычно УВЧ радиоприёмных и радиопередающих устройств) оснащены системами автоматической регулировки усиления (АРУ) или автоматической регулировки мощности (АРМ). Эти системы позволяют поддерживать приблизительно постоянный средний уровень выходного сигнала при изменениях уровня входного сигнала.
• Между каскадами усилителя, а также в его входных и выходных цепях, могут включаться аттенюаторы или потенциометры — для регулировки усиления, фильтры — для формирования заданной частотной характеристики и различные функциональные устройства — нелинейные и др.
• Как и в любом активном устройстве, в усилителе также присутствует источник первичного или вторичного электропитания (если усилитель представляет собой самостоятельное устройство) или цепи, через которые питающие напряжения подаются с отдельного блока питания.

Каскады усиления[править | править код]

• Каскад усиления — ступень усилителя, содержащая один или несколько усилительных элементов, цепи нагрузки и связи с предыдущими или последующими ступенями.
• В качестве усилительных элементов обычно используются электронные лампы или транзисторы (биполярные, полевые), иногда, в некоторых особых случаях, могут применяться и двухполюсники, например, туннельные диоды (используется свойство отрицательного сопротивления) и др. Полупроводниковые усилительные элементы (а иногда и вакуумные) могут быть не только дискретными (отдельными) но и интегральными (в составе микросхем), часто в одной микросхеме реализуется полностью законченный усилитель.
• В зависимости от способа включения усилительного элемента различаются каскады с общей базой, общим эмиттером, общим коллектором (эмиттерный повторитель) (у биполярного транзистора), с общим затвором, общим истоком, общим стоком (истоковый повторитель) (у полевого транзистора) и с общей сеткой, общим катодом, общим анодом (у ламп)
  • Каскад с общим эмиттером (истоком, катодом) — наиболее распространённый способ включения, позволяет усиливать сигнал по току и напряжению одновременно, сдвигает фазу на 180°, то есть является инвертирующим.
  • Каскад с общей базой (затвором, сеткой) — усиливает только по напряжению, применяется редко, является наиболее высокочастотным, фазу не сдвигает.
  • Каскад с общим коллектором (стоком, анодом) — называется также повторителем (эмиттерным, истоковым, катодным), усиливает ток, оставляя напряжение сигнала . Применяется в качестве буферного усилителя. Важными свойствами повторителя являются его высокое входное и низкое выходное сопротивления, фазу не сдвигает.
  • Каскад с распределенной нагрузкой — каскад, занимающий промежуточное положение между схемой включения с общим эмиттером и общим коллектором. Как вариант каскада с распределенной нагрузкой, выходной каскад усилителя мощности «двухподвес». Важными свойствами являются задаваемый элементами схемы фиксированный коэффициент усиления по напряжению и низкие нелинейные искажения. Выходной сигнал дифференциальный.
•  — усилитель, содержащий два активных элемента, первый из которых включен по схеме с общим эмиттером (истоком, катодом), а второй — по схеме с общей базой (затвором, сеткой). Каскодный усилитель обладает повышенной стабильностью работы и малой входной ёмкостью. Название усилителя произошло от словосочетания «КАСКад через катОД» (англ. CASCade to cathODE)^[2]
• Каскады усиления могут быть однотактными и двухтактными.
  • Однотактный усилитель — усилитель, в котором входной сигнал поступает во входную цепь одного усилительного элемента или одной группы элементов, соединённых параллельно.
  • Двухтактный усилитель — усилитель, в котором входной сигнал поступает одновременно во входные цепи двух усилительных элементов или двух групп усилительных элементов, соединённых параллельно, со сдвигом по фазе на 180°.

Режимы (классы) мощных усилительных каскадов[править | править код]

• Особенности выбора режима мощных каскадов связаны с задачами повышения экономичности питания и уменьшения нелинейных искажений.
• В зависимости от способа размещения начальной рабочей точки усилительного прибора на статических и динамических характеристиках различают следующие режимы усиления

• 
• 
• 

  Режим B, двухтактный каскад

• 
• 

  Углы отсечки полуволны сигнала в различных режимах

Аналоговые усилители и цифровые усилители[править | править код]

• В аналоговых усилителях аналоговый входной сигнал без цифрового преобразования усиливается аналоговыми усилительными каскадами. Выходной аналоговый сигнал без цифрового преобразования подаётся на аналоговую нагрузку.
• В цифровых усилителях, после аналогового усиления входного аналогового сигнала аналоговыми усилительными каскадами до величины, достаточной для аналого-цифрового преобразования аналого-цифровым преобразователем (АЦП, ADC), происходит аналого-цифровое преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровую величину — число (код), соответствующий величине напряжения входного аналогового сигнала. Цифровая величина (число, код) либо непосредственно подаётся через буферные управляющие усилительные каскады на цифровое выходное исполнительное устройство, либо подаётся на мощный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC), мощный аналоговый выходной сигнал которого подаётся на аналоговое выходное исполнительное устройство.

Виды усилителей по элементной базе[править | править код]

• Ламповый усилитель — усилитель, усилительными элементами которого служат электронные лампы
• Полупроводниковый усилитель — усилитель, усилительными элементами которого служат полупроводниковые приборы (транзисторы, микросхемы и др.)
• Гибридный усилитель — усилитель, часть каскадов которого собрана на лампах, часть — на полупроводниках
• Квантовый усилитель — устройство для усиления электромагнитных волн за счёт вынужденного излучения возбуждённых атомов, молекул или ионов.

Виды усилителей по диапазону частот[править | править код]

• Усилитель постоянного тока (УПТ) — усилитель входных напряжений или токов, нижняя граничная частота которых равна нулю. Применяется в автоматике, измерительной и аналоговой вычислительной технике.
• Усилитель низкой частоты (УНЧ, усилитель звуковой частоты, УЗЧ) — усилитель, предназначенный для работы в области звукового диапазона частот (иногда также и нижней части ультразвукового, до 200 кГц). Используется преимущественно в технике звукозаписи, звуковоспроизведения, а также в автоматике, измерительной и аналоговой вычислительной технике.
• Усилитель высокой частоты (УВЧ, усилитель радиочастоты, УРЧ) — усилитель сигналов на частотах радиодиапазона. Применяется преимущественно в радиоприёмных и радиопередающих устройствах в радиосвязи, радио- и телевизионного вещания, радиолокации, радионавигации и радиоастрономии, а также в измерительной технике и автоматике
• Импульсный усилитель — усилитель, предназначенный для усиления импульсов тока или напряжения с минимальными искажениями их формы. Входной сигнал изменяется настолько быстро, что переходные процессы в усилителе являются определяющими при нахождении формы сигнала на выходе. Основной характеристикой является импульсная передаточная характеристика усилителя. Импульсные усилители имеют очень большую полосу пропускания: верхняя граничная частота нескольких сотен килогерц — нескольких мегагерц, нижняя граничная частота обычно от нуля герц, но иногда от нескольких десятков герц, в этом случае постоянная составляющая на выходе усилителя восстанавливается искусственно. Для точной передачи формы импульсов усилители должны иметь очень малые фазовые и динамические искажения. Поскольку, как правило, входное напряжение в таких усилителях снимается с широтно-импульсных модуляторов (ШИМ), выходная мощность которых составляет десятки милливатт, то они должны иметь очень большой коэффициент усиления по мощности. Применяются в импульсных устройствах радиолокации, радионавигации, автоматики и измерительной техники.

Виды усилителей по полосе частот[править | править код]

• Широкополосный (апериодический) усилитель — усилитель, дающий одинаковое усиление в широком диапазоне частот
• Полосовой усилитель — усилитель, работающий при фиксированной средней частоте спектра сигнала и приблизительно одинаково усиливающий сигнал в заданной полосе частот
• Селективный усилитель — усилитель, у которого коэффициент усиления максимален в узком диапазоне частот и минимален за его пределами

Виды усилителей по типу нагрузки[править | править код]

• с резистивной;
• с емкостной;
• с индуктивной;
• с резонансной;
• с выходным трансформатором;
• с активной нагрузкой^[3].

Специальные виды усилителей[править | править код]

• Дифференциальный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого пропорционален разности двух входных сигналов, имеет два входа и, как правило, симметричный выход.
• Операционный усилитель — многокаскадный усилитель постоянного тока с большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, дифференциальным входом и несимметричным выходом с малым выходным сопротивлением, предназначенный для работы в устройствах с глубокой отрицательной обратной связью.
• Инструментальный усилитель — предназначен для задач, требующих прецизионного усиления с высокой точностью передачи сигнала
• Масштабный усилитель — усилитель, изменяющий уровень аналогового сигнала в заданное число раз с высокой точностью
• Логарифмический усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален логарифму входного сигнала
• Квадратичный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален квадрату входного сигнала
• Интегрирующий усилитель — усилитель, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала
• Инвертирующий усилитель — усилитель, изменяющий фазу гармонического сигнала на 180° или полярность импульсного сигнала на противоположную (инвертор)
• Парафазный (фазоинверсный) усилитель — усилитель, применяемый для формирования двух противофазных напряжений
• Малошумящий усилитель — усилитель, в котором приняты специальные меры для снижения уровня собственных шумов, способных вуалировать усиливаемый слабый сигнал
• Изолирующий усилитель — усилитель, в котором входные и выходные цепи гальванически изолированы. Служит для защиты от высокого напряжения, которое может быть подано на входные цепи, и для защиты от помех, распространяющихся по цепям заземления

Некоторые функциональные виды усилителей[править | править код]

• Предварительный усилитель (предусилитель) — усилитель, предназначенный для усиления сигнала до величины, необходимой для нормальной работы оконечного усилителя.
• Оконечный усилитель (усилитель мощности) — усилитель, обеспечивающий при определённой внешней нагрузке усиление мощности электромагнитных колебаний до заданного значения.
• Усилитель промежуточный частоты (УПЧ) — узкополосный усилитель сигнала определённой частоты (456 кГц, 465 кГц, 4 МГц, 5,5 МГц, 6,5 МГц, 10,7 МГц и др.), поступающего с преобразователя частоты радиоприёмника.
• Резонансный усилитель — усилитель сигналов с узким спектром частот, лежащих в полосе пропускания резонансной цепи, являющейся его нагрузкой.
• Видеоусилитель — импульсный усилитель, предназначенный для усиления видеоимпульсов сложной формы (см. Видеосигнал), широкого спектрального состава. Несмотря на название, применяется не только в видео- и телевизионной технике, но и в радиолокации, обработке сигналов с различных детекторов, модемах, и др. Принципиальной особенностью данного усилителя является работоспособность вплоть до 0 Гц (постоянный ток). Также сигнал данного спектра обычно называют видеосигналом, даже если он не имеет никакого отношения к передаче изображения.
• Усилитель магнитной записи — усилитель, нагруженный на записывающую магнитную головку.
• Усилитель воспроизведения — малошумящий усилитель электрических сигналов, поступающих с воспроизводящей магнитной головки магнитофона, видеомагнитофона, флоппи-дисковода, жёсткого диска, либо с фотодиода в системах воспроизведения оптической сигналограммы (звукочитающая система кинопроектора, оптические диски). Как и усилитель записи, содержит цепи частотной коррекции, чтобы обеспечить максимально возможную линейность АЧХ тракта записи-воспроизведения.
• Микрофонный усилитель — усилитель электрических сигналов звуковых частот, поступающих с микрофона, до значения, при котором их можно обрабатывать и регулировать. Профессиональные микрофонные усилители имеют дифференциальный вход (балансное подключение, разъёмы XLR) для снижения наводок и помех.
• Усилитель-корректор (корректирующий усилитель) — электронное устройство для изменения параметров видео- или аудиосигнала. Усилитель-корректор видеосигнала, например, даёт возможность регулировки насыщенности цвета, цветового тона, яркости, контрастности и разрешения, усилитель-корректор аудиосигнала предназначен для усиления и коррекции сигналов от звукоснимателя проигрывателя граммофонных пластинок (см. Фонокорректор), бывают и другие виды усилителей-корректоров.

Усилители в качестве самостоятельных устройств[править | править код]

• Усилители звуковой частоты
  • Усилители звуковой частоты для систем проводного вещания.
  • Усилители звуковой частоты для озвучивания открытых и закрытых пространств.
  • Бытовые усилители звуковой частоты. В этой группе устройств наибольший интерес представляют усилители высокой верности воспроизведения Ні-Fi и наивысшей верности High-end. Различаются усилители предварительные, оконечные (усилители мощности) и полные, сочетающие в себе свойства предварительных и оконечных.
• Измерительные усилители — предназначены для усиления сигналов в измерительных целях.
• Антенные усилители — предназначены для усиления слабых сигналов с антенны перед подачей их на вход радиоприёмника, бывают двунаправленные усилители (для приёмопередающих устройств), они усиливают также сигнал, поступающий с оконечного каскада передатчика на антенну. Антенный усилитель устанавливается обычно непосредственно на антенне или поблизости от неё.

• 
• 

  Предварительный усилитель

• 

  Hi-Fi УНЧ McIntosh MA6800

• 

  Усилитель мощности Aleph 3

1. ↑ Митрофанов О. В., Симонов Б. М., Коледов Л. А. Физические основы функционирования изделий микроэлектроники // М. Высшая школа. — 1987. — C. 110
2. ↑ Hickman, R. W. and Hunt, F. V., «On Electronic Voltage Stabilizers, » Review of Scientific Instruments, vol. 10, p. 6-21 (January 1939)
3. ↑ Подробности см., например, в статье Токовое зеркало, Операционный усилитель 741#Дифференциальный входной каскад.

• Симонов Ю. Л. Усилители промежуточной частоты. — М.: Советское радио, 1973
• Букреев С. С. Транзисторные усилители низкой частоты с обратной связью. — М.: Советское радио, 1972
• Войшвилло Г. В. Усилительные устройства: Учебник для вузов. 2-е изд. — М.: Радио и связь. 1983
• Справочник по радиоэлектронным устройствам: Т. 1 / Под ред. Д. П. Линде — М.: Энергия, 1978
• Рамм Г. С. Электронные усилители.
• Шамшин В. Г. История технических средств коммуникации, 2003.
• Кулешов В.Н., Удалов Н.Н., Богачев В.М. и др. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов. — М.: МЭИ, 2008. — 416 с. — ISBN 978-5-383-00224-7.

Нормативно-техническая документация

• ГОСТ 23849-87. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Методы измерения электрических параметров усилителей сигналов звуковой частоты.
• ГОСТ 24388-88. Усилители сигналов звуковой частоты бытовые. Общие технические условия.
• ГОСТ 29180-91. Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы СВЧ. Усилители малошумящие. Параметры и характеристики. Методы измерений.
• ОСТ4-203.007-84. Аппаратура для озвучивания открытых и закрытых пространств. Усилители звуковой частоты. Общие технические условия.
• ОСТ45-138-99. Усилители оконечные звуковой частоты станций проводного вещания. Основные параметры. Методы измерений.
• IEC 60527(1975). Усилители постоянного тока. Характеристики и методы испытаний.
• IEC 60581-6(1979). Акустическая аппаратура и системы высокой верности воспроизведения (Ні-Fi). Минимальные требования к параметрам. Часть 6. Усилители.
• IEC 61305-3(1995). Аудиоаппаратура и аудиосистемы с высокой верностью воспроизведения бытовые. Методы измерения и установления рабочих характеристик. Часть 3: Усилители.
• IEC 60268-3(2000). Оборудование звуковых систем. Часть 3. Усилители.