CEF CAP1-studenti

Capitolul I

AMPLIFICATOARE - NOTIUNI GENERALE

1

Capitolul I

AMPLIFICATOARE - NOIUNI GENERALE

1.1. Definiie

1.2. Parametri electrici

1.3. Caracteristicile amplificatorului

1.4. Banda amplificatorului

1.5. Distorsiuni

1.6. Zgomotul n amplificatoare

1.7. Clase de funcionare

1.8. Clasificarea amplificatoarelor

1.9. Amplificatoare ideale

1.1. Definiie

Amplificatorul lucreaz in gol

RL

g

g2

g

P =V

RP

V

Roo

L

2

Generatorul de semnal

Fig. 1.1a

CEF

1.1. Definiie

Fig. 1.1b

CEF

Echivalena serie

(Thevenin)

Echivalena paralel

(Norton)

Rg

Rg

gV

gI

R

VI

g

g

g

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






Impedana de intrare (1.1a) i

i

i

Z =V

I

Impedana de ieire (1.2a)

Amplificarea de tensiune (1.3a)

Amplificarea de tensiune (1.4a)

raportat la generator

0Vo

oo

g

I

V=Z

vo

i

A =V

V

AV

Vvo

g,g

CEF


Amplificarea de curent (1.5a)

io

i

A =I

I

Amplificarea de curent (1.6a)


Amplificarea transimpedan (1.7a)

Amplificarea transimpedan (1.8a)


AI

Ii go

g,

zo

i

A =V

I

AV

Iz,go

g

CEF


Amplificarea transadmitan (1.9a)

Amplificarea transadmitan (1.10a)


Amplificarea de putere (1.12a)


Amplificarea de putere (1.11a)

y o

i

A =I

V

AI

y,go

Vg

p o

i

=AP

P

A =PPp

o

g,g

CEF


Comentarii

Amplificatorul contine si elemente reactive trebuie folosii

fazori.

- valoarea efectiv a tensiunii de ieire

- faza tensiunii de ieire

jexpVV oo

oV

tsinV2tv oo

Puterea este o mrime real, pozitiv

P Re V I Re V VR

ReV

R

V

Ro o o o

o

L

o2

L

o2

L

CEF


A nu se confunda

RV

ILo

o

cu 0Vo

oo

g

I

VZ

Amplificarea / ctigul n decibeli dB

Ctigul de tensiune

(1.13a)

Ctigul de curent

(1.13b)

Ctigul de putere

(1.13c)

vo

ivG = 20 lg

V

V= 20 lg|A |

po

ipG = 10 lg

P

P= 10 lgA

io

iiG = 20 lg

I

I= 20 lg|A |

CEF


Amplificator in band

Elementele reactive sunt neglijabile.

0vo

oo

g

i

v=R

vo

i

A =v

v

A =vv

=vv

vv

= AR

R + Rv go

g

o

i

i

gv

i

i g,

(1.1b)

(1.2b)

(1.3b)

(1.4b)

Rv

iii

i

CEF

Se utilizeaz valori instantanee. Relatiile (1.1.a) - (1.12.a) devin :


io

i

o

o

o

i

i

i Lv i v

i

LA =

i

i=

i

v

v

v

v

i=

1

RA R = A

R

R

R+R

R

R

RA=

i

i

i

i=

i

i=A

gi

g

L

iv

g

i

i

o

g

og,i

zo

i

o

i

i

iv iA =

vi

=vv

vi

= A R

givg

g

g

i

i

o

g

og,z R||RA

i

v

v

v

v

v

i

vA

(1.5b)

(1.6b)

(1.7b)

(1.8b)

CEF


RA=

v

v

v

i=

v

i=

L

v

i

o

o

o

i

o

y

1A

R|=AA=|

P

P=

L

i2

viv

i

o

p

RAA

(1.9b)

(1.10b)

(1.11b)

(1.12b)

R+R

R

R

1A=

v

v

v

v

v

i=

v

i=A

gi

i

Lv

g

i

i

o

o

o

g

og,y

L

gi2v

g

og,p

R

R||RA

P

PA

CEF


AARZRZooii

; 0 ; 0

g,ppg,ig,viv A,A,A,A,A,A sunt adimensionale

A Ay y g, ,se exprim n iar se exprim n 1

Relaiile (6.4b) - (6.12b) se deduc pe baza ecuaiilor

Lo

o

R =v

i- i

v

Rgg

g

ii

i

R =v

i

R+R

R=

v

v

gi

i

g

i

gi

g

g

i

RR

R

i

i

A Az z g, ,

Dac se cunosc etc,...A,AA,R,R,Rigv,vLgi

CEF

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






Caracteristicile amplificatorului sunt :

, >1

Liniaritate

Unidirectionalitate

Stabilitate

Factor de zgomot redus

Insensibilitate la zgomotul extern

Banda optima.

CEF

g,pA Ap

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






CEF

Fig. 1.4

Banda = f fs j

2

1=

P

P

)fsf(

ff0,o

o

j

2

1

A

A

0g,v

g,v 3dB=

2

1lg20=

A

Alg20

g0v,

g,v

La fs (fj) puterea la iesire scade de 2 ori, iar amplificarea cu 3dB.

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni





1.5. Distorsiuni

1.5.1. Distorsiuni liniare

CEF

Sunt introduse de elementele reactive ale amplificatorului

)+(tcosV2=)+tcos(V2=(t)v kg,kkg,n

1=kkg,kkg,

n

1=kg

)++(tcosV2=(t)v ka,kg,kko,n

1=ko

k

k,gk,g

k

k,ak,a

i

a,k a,k/ - defazajele/ntrzierile introduse de amplificator.

1.5. Distorsiuni

Distorsiuni de amplitudine cu frecvena

Amplificarea variaz cu frecvena

CEF

o,k

g,k

o,k+1

g,k+1

o,k+2

g,k+2

V

V

V

V

V

V...

Intrzierea este constant cu frecvena

1k

1+ka,1+ka,

k

ka,ka,

Fig. 1.5a

1.5. Distorsiuni

CEF

o,k

g,k

o,k+1

g,k+1

V

V=

V

V= const. a,k a,k+1 a,k+2 ...

Distorsiuni de faz cu frecvena

Fig. 1.5b

a 0(a) -

a f~ ~(b) -

a real (c) -

1.5. Distorsiuni

1.5.2. Distorsiuni neliniare

CEF

Sunt introduse de elementele active ale amplificatorului

Distorsiuni armonice

v 2V cos tg g

o g oo

gg

2o

g2 g

2o 1 g 2 g

2v (v ) = v (0) +vv

v +12!

v

vv +...= v (0) + a v + a v +...

v (t) V cosk to o,kk 0

Vo,1V , V ...o,2 o,3

- fundamentala

- armonici

V

V

V

V=

o,1

2ko,

2=k

2ko,

1=k

2ko,

2=k

factorul de distorsiuni

1.5. Distorsiuni

Distorsiuni de intermodulaie

CEF

tcosVtcosV2tv 2g,21g,1g

1k 1n21nk,oo nkcosVtv

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






CEF

2Z

2Z V/I - curent / tensiune de zgomot (valoare medie patratic)

1.6.1. Surse de zgomot

Brumul de reea

Radiaii electromagnetice

Surse externe


CEF

Surse interne

Elemente pasive - zgomot termic

R

fTk4I , RfTk4V

2Z

2Z

Elemente active

Zgomot termic - datorat zonelor neutre rezistive din dispozitiv

Zgomot de alice - datorat naturii discontinue a curentului electric

Zgomot 1/f - se manifest la frecvene joase

fIq2I2Z

2zV

f

1 ~


CEF

Tensiunea de zgomot la ieire - z,oV

1.6.2. Parametrii de zgomot

Tensiunea echivalen de zgomot la intrare

|A|

V=V

v

zo,zi,


s,is,o

z,iz,oz

PP

PP=F

P Po s i s, ,/

P Po z i z, ,/

CEF

Factorul de zgomot

- puterea semnalului util la ieire / intrare

s,is,o

z,i"

z,o

s,is,o

z,i"

z,o

s,is,o

z,i'

z,oz

PP

PP1

PP

PP

PP

PP=F

- puterea de zgomot la iesire / intrare

pentru c : P P Po z o z o z, ,'

,"

P

P

P

PA

o z

i z

o s

i sp

,'

,

,

,


CEF

Raportul semnal util-zgomot la ieire

S

Z[dB] = 10 lg

P

P= 20 lg

V

Vo

o,s

o,z

o,s

o,z

o,zo,z2

LP =

V

R,

o,so,s2

LP =

V

R

Raportul semnal util-zgomot la intrare

S

Z

i

i,s

i,z

i,s

i,z

[dB] = 10 lgP

P= 20 lg

V

V

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






CEF

c - semiunghiul de conducie

i I I tB B b sin

i I I tC C c sin

Funcionare n clasa A

c

Fig. 1.7a

{


c 2

2 c

CEF

Funcionare n clasa B iC=FiB

Funcionare n clasa AB

Funcionare n clasa C c < 2

iB

iC

Fig. 1.7b


Comentarii

Micorarea lui marete randamentul dar si distorsiunile.

Amplificatorul in clasa A are distorsiuni si randament minime.

CEF

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






Dup domeniul de frecven al benzii

de audiofrecven : zeci Hz - 20 kHz

de radiofrecven : zeci MHz - sute MHz

de videofrecven : Hz - 30 MHz.

CEF

Dup limea benzii

de band larg

de band ngust

selective, cu band redus in jurul unei frecvene.

Dup mrimea semnalului de intrare de semnal mic

de semnal mare

de putere.

CEF

Capitolul I


1.1. Definiie




1.5. Distorsiuni






Observaie

Ctigul amplificatorului este independent de rezistena generatorului,

Rg si respectiv de sarcina, RL.

CEF

1.9.1. Amplificatorul de curent

Fig. 1.9a

iRv iii vR

1+iA=i o

o

i0,io


Rezistena de intrare, cu ieirea n scurtcircuit

CEF

0vi

ii

o

i

v=R

Rezistena de ieire, cu intrarea n gol

0io

oo

i

i

v=R

i ig

g i

gi =R

R + Ri , o

o

o L

i ii =R

R + RA i,0

)0R(0vi

o0,i

L

oi

i=A

Amplificarea de curent, cu ieirea n scurtcircuit


Amplificarea de curent, raportat la generator

CEF

i go

g

g

g i

o

o L

iA =i

i=

R

R + R

R

R + RA, ,0

A Ai g i, , 0 const, dac (1.14a) {


1.9.2. Amplificatorul de tensiune

CEF

Fig. 1.9b

R

vi

i

ii

o v i o ov = A v + R i,


Amplificarea n tensiune cu ieirea in gol

CEF

0ii

o,v

o

v

v=A

Rezistena de intrare cu ieirea in gol

0ii

ii

o

i

v=R

i

Rezistena de ieire, cu intrarea in scurtcircuit

0vo

oo

i

i

v=R

ii

i ggv =

RR + R

v oL

L ov iv =

RR + R

A v,


CEF

Amplificarea de curent, raportat la generator

v go

g

i

i g

L

L ovA =

vv

=R

R + RR

R + RA, ,

A Av g v, , const, dac {

(1.14b)


1.9.3. Amplificatorul transimpedan

CEF

A A constz g z, , . , dac {

{

(1.14c)

1.9.4. Amplificatorul transadmitan

.constAA 0,yg,y , dac (1.14d)


Precizri :

n toate situaiile s-a considerat c generatorul ofer semnal cu

frecvena n banda amplificatorului; Ri si Ro sunt reale.

Pentru fiecare din amplificatoarele discutate se pot utiliza oricare

parametri de cuadripol : y, z, h sau g.

CEF

Date post:	17-Nov-2015
Category:	Documents
Upload:	georgiana-moscaliuc
View:	50 times
Download:	0 times

CEF CAP1-studenti

Documents

Cap1+2 alba iulia

Cap1 Introducere Baze de Date

cap1 Ciobănia şi haiducia

Slide Cap1 TEHNOLOGIILOR INFORMAŢIONALE

Cef Colocviu Grile Rez

Cap1.Anatomia Si Fiziologia Sistemului Stomatognat

Maimuta goala CAP1-4

Managementul schimbarii Cap1. Introducere

sisteme de Microprocesoare - Cap1

cap1 Statistica

Gac Cap1.pdf

Curs de mecanica auto Cap1

Manual Cap1

licenta AR CAP1

Lucrare 1 cef

cap1- Elemente conceptuale

54466_Memoriu Prezentare CEF Bailesti

curs 4 cap1-20