Теоретическая часть

Усилителями называются радиоэлектронные устройства, предназначенные для увеличения интенсивности электрических сигналов за счет энергии некоторого внешнего источника.

Задача усиления в общем виде может быть сформулирована так. Усилитель – некоторый четырехполюсник (рис.1 а)), на вход которого поступает сигнал в виде напряжения (или тока), а на выходе должен быть образован сигнал в виде напряжения (или тока)

где – число, большее единицы, называется коэффициентом усиления.

рис.1 а). Обозначение четырехполюсника рис.1 б). Нелинейная резистивная цепь постоянного тока

Это соотношение является характеристикой преобразования усилителя, из которой видно, что усилитель не должен изменять форму сигнала, а только пропорционально увеличивать все мгновенные значения входного сигнала. Отклонение от линейной зависимости между выходным и входным сигналами – ненужный эффект в усилителях и когда он возникает, то называется нелинейными искажениями.

Отставание выходного сигнала от входного во времени – (задержка) не является искажением, так как форма, а, значит, и информация, содержащаяся во входном сигнале, на выходе усилителя сохраняются. В цепях с электрически безынерционными элементами – резисторами – задержка входного сигнала при усилении чрезвычайно мала и ей можно пренебречь.

Несмотря на то, что усиление описывается линейной зависимостью между выходным и входным сигналами, его невозможно выполнить в линейном четырехполюснике. Для усиления нужно преобразовать энергию некоторого внешнего источника в энергию сигнала. Преобразование энергии возможно только в нелинейнойили параметрической цепи, поэтому схема усилителя должна содержать нелинейный или параметрический элемент.

В усилителях сигналов радиочастотного диапазона происходит преобразование энергии источника питания радиоэлектронных схем в энергию сигнала, а в качестве нелинейных элементов чаще всего используются полупроводниковые транзисторы.

В настоящей работе рассмотрим усиление сигналов в нелинейномрезистивном четырехполюснике с биполярным транзистором, включенным по схеме с общим эмиттером.