При изучении материала данной темы руководитель должен рассказать о том, что все усилители по спосо­бу усиления электрического сигнала подразделяются на четыре основных класса. Усилительный каскад класса А — усилитель, в котором форма переменной составля­ющей анодного тока является достаточно точным вос­произведением формы переменного сеточного напряже­ния и анодный ток проходит через лампу в течение все­го периода.

Усилительный каскад класса АВ — усилитель, в ко­тором напряжение смещения и переменное напряжение на управляющей сетке таковы, что анодный ток проте­кает через лампу меньше, чем в течение периода, но больше, чем в течение полупериода.

Усилительный каскад класса В имеет смещение на управляющей сетке, приблизительно равное напряже­нию отсечки анодного тока; анодный ток протекает че­рез лампу в течение полупериода.

Усилительный каскад класса С имеет смещение на управляющей сетке большее напряжения отсечки анод­ного тока; анодный ток протекает через лампу меньше, чем в течение полупериода.

Каждый из четырех классов усилителей имеет опре­деленные особенности в способе построения логики и прйнципиальной схемы. И все же, несмотря на их су­щественное различие в принципе работы, все они имеют одйу общую и важную характеристику — коэффициент усиления.

Членов кружка следует познакомить и с другими ха­рактеристиками усилителей.

Номинальная выходная мощность — наибольшая мощность, при которой искажения не превышают допу­стимой величины. Максимальная мощность на выходе усилителя ограничена искажениями, возникающими за счет нелинейности характеристик ламп и транзисторов при больших амплитудах сигналов.

Номинальное входное напряжение — напряжение, которое нужно подвести ко входу усилителя, чтобы по­лучить номинальную выходную мощность.

Коэффициент полезного действия усилителя позволя­ет оценить его экономичность. Промышленный к. п. д. равен отношению полезной мощности к мощности, по­требляемой от сети.

Входное сопротивление усилителя — сопротивление переменному току, которое представляет входная цепь усилителя для источника входного напряжения. Вход­ное сопротивление усилителя зависит от частоты напря­жения, подведенного к его входу.

Диапазон усиливаемых частот (полоса пропуска­ния) — область частот, в которой коэффициент усиле­ния изменяется не больше, чем это допустимо по техни­ческим условиям.

Динамический диапазон амплитуд — отношение ам­плитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов.

Искажения в усилителях низкой частоты. Искаже­ния, при которых на выходе усилителя возникают новые частоты, отсутствующие на входе, называются нели­нейными.

Степень нелинейных искажений характеризуется коэффициентом нелинейных искажений, который на практике определяется как отношение корня квадратно­го из суммы квадратов напряжений второй и третьей гармоник к напряжению первой гармоники:

Для высококачественных усилителей коэффициент гармоник не должен превышать 1% —1,5%.

Частотные искажения обусловливаются изменением величины коэффициента усиления на разных частотах. Частотные искажения можно оценить по частотной ха­рактеристике усилителя, которой называется зависи­мость коэффициента усиления от частоты.

Поскольку любая практическая работа, разработка любого автоматического или телемеханического устрой­ства всегда должны начинаться с составления блок-схе­мы, структурной схемы и затем электрической принци­пиальной схемы, руководитель должен рассказать и продемонстрировать на примерах правила составления и вычерчивания указанных схем. Для этого прежде все­го необходимо, чтобы кружковцы были знакомы с ГОСТами на электроэлементы, наиболее часто применя­ющимися в электронных устройствах.

Рассказывая о каком-либо из типов усилителей, ру­ководитель вычерчивает на доске структурную схему автоматического устройства, в состав которого входит усилитель, и поясняет роль усилителя в данном устрой­стве, его основные параметры.

Особое место в рассказе следует уделить вопросам стабильности работы усилителей, различным способам введения обратных связей, видам и классификациям обратных связей.

Обратной связью называется связь между выходны­ми и входными цепями какой-либо усилительной систе­мы.

Если за счет обратной связи усиление сигнала воз­растает, то такая обратная связь называется положи­тельной. Наоборот, если усиление сигнала понижается, то такая обратная связь называется отрицательной.

По способу введения обратные связи различаются на обратную связь по напряжению, по току и смешанную. Наилучшие результаты получаются при обратной связи по напряжению:

  1. Уменьшаются создаваемые усилителем нелиней­ные искажения.
  2. Уменьшается фон, шум.
  3. Уменьшаются частотные искажения.
  4. Повышается стабильность величины коэффициен­та усиления и выходного напряжения при изменениях величины нагрузки.
  5. Уменьшается выходное сопротивление усилителя.

Нужно иметь в виду, что отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления усилителя.

Следует показать способы осуществления отрица­тельной обратной связи на схемах.

При упоминании о расчете усилителя рекомендует­ся сказать только о порядке его расчета по постоянно­му току и о выборе рабочей точки усилительного эле­мента. Поскольку расчет уСилителя по переменному то­ку достаточно сложен и, для того чтобы его освоить, необходимо сравнительно много времени, руководитель должен лишь сказать о понятиях динамической харак­теристики усилителя. Он должен также обратить вни­мание кружковцев на преимущества и недостатки раз­личных классов усилителей.

Касаясь практического применения усилителей в ус­тройствах автоматики, преподаватель сообщает, что ча­сто регистрируются изменения таких величин, как мощ­ность, угол сдвига фаз, температура, световой поток, давление и др. Эти электрические и неэлектрические ве­личины преобразуются в медленно изменяющиеся токи или напряжения, частота которых составляет всего лишь единицы или даже доли герца. Для усиления таких медленно изменяющихся напряжений или токов необхо­димы усилители, полоса пропускания которых имеет нижнюю границу f„ = 0. Усилители, обладающие этим свойством, носят название усилителей постоянного тока.

Каждому члену кружка необходимо овладеть основ­ными навыками работы с измерительной аппаратурой: звуковым и высокочастотным генераторами, ламповым вольтметром, осциллографом. Причем следует познако­мить ребят только с той аппаратурой, которая имеется в распоряжении кружка. Когда руководитель убедится, что все кружковцы научились обращаться с измери­тельной аппаратурой, можно приступать к обучению их приемам настройки усилителей в такой последователь­ности: знакомство с требованиями, предъявляемыми к усилителю; измерительная аппаратура, необходимая для настройки; закрепление навыков работы с измеритель­ной аппаратурой; подготовка к настройке смонтирован­ных усилителей; показ руководителем кружка приемов настройки усилителя с помощью измерительных прибо­ров; практическое овладение навыками настройки уси­лителя; самостоятельная работа кружковцев с измери­тельной аппаратурой.

Операция подготовки смонтированных усилителей к настройке включает в себя следующие основные этапы проверки и испытаний: внешний осмотр конструкции и монтажа; проверка правильности монтажа; проверка ре­жимов работы усилительных элементов; снятие частот­ной и амплитудной характеристик; измерение коэффи­циента гармоник. Однако программа испытаний усили­теля, сконструированного юными любителями электро­ники в условиях кружка, должна состоять из минималь­ного числа операций, захватывающих наиболее важные функции аппарата.

Для практического закрепления сведений, получен­ных на теоретических занятиях, руководитель может предложить членам кружка выполнить ряд усилителей, которые в будущем войдут в состав комплексных ра­бот. Например, УНЧ для переговорного устройства, УПТ для фотосчетчика, чувствительный усилитель для емкостного реле, усилитель мощности для воспроизве­дения различных звуковых эффектов в игровых аппа­ратах, аттракционах и т. д.

Схемы усилителей опубликованы в следующих статьях:

  1. «Радио», № 1, 1970. Г. Крылов. Транзисторный усилитель НЧ.
  2. «Радио», № 2, 1970. В. Иванов. Бестрансформаторный УНЧ.
  3. «Радио», № 11, 1970. В. Борисов. Транзисторный двухтакт­ный усилитель мощности.
  4. «Радио», № 1, 1971. И. Козлов. Электромузыкальный зно- нок. Устройство «исполняет» одну или несколько музыкальных ме­лодий.
  5. «Радио», № 1, 1972, Двухтактный усилитель мощности. Под рубрикой «Практикум начинающих» дается подробное описание усилителя мощности на электронных лампах.
  6. «Радио», N° 2, 1972. Г. Крылов. Высококачественный усили­тель низкой частоты.
  7. «Моделист-конструктор», № 10, 1969. «Звук-2». В статье при­водится описание переговорного устройства.
  8. «Моделист-конструктор», № 12, 1969. «ПУ-4» — карманный телефон.
  9. «Моделист-конструктор», № 8, 1970. Радиус действия — километр. Приводится описание самодельного телефонного аппа­рата.
  10. «Моделист-конструктор», № 9, 1970. УНЧ без трансформа­тора.
  11. «Моделист-конструктор», № 2, 1971. OTK для транзисторов.
  12. «Моделист-конструктор», № 12, 1970. Электронные усили­тели. Материал даегся в форме занятия.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

|
Copyright © 2021 Профессиональный педагог. All Rights Reserved. Разработчик APITEC
Template Settings
Select color sample for all parameters
Red Green Blue Gray
Background Color
Text Color
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Scroll to top