Теоретичні пояснення

ПНЧ призначені для підсилення безперервних періодичних сигналів, частотний спектр яких знаходиться у межах від десятків герц до десятків кілогерц. Сучасні ПНЧ будуються переважно на біполярних та польових транзисторах у дискретному або інтегральному виконанні.

Функція ПНЧ полягає в отриманні на заданій величині опору навантажувального пристрою сигналу потрібної потужності від джерела, в якості якого може бути мікрофон, звукознімач, фотоелемент, індукційний датчик та ін. За навантаження може слугувати гучномовець, вимірювальний прилад (вольтметр, осцилограф), наступний каскад підсилення та ін.

При побудові сучасних ПНЧ використовується велика кількість схем та схемотехнічних прийомів. Серед них можна виділити найтиповіші.

Один з найрозповсюджених каскадів попереднього підсилення – каскад підсилення з спільним емітером (СЕ). Такий каскад, порівняно з каскадами з спільною базою (СБ) та з спільним колектором (СК), має найбільший коефіцієнт підсилення за потужністю та напругою.

Вихідні каскади ПНЧ будуються за одно- або двотактною схемами, з трансформаторним зв’язком або безтрансформаторні.

У трансформаторних каскадах навантаження підмикається через трансформатор, що забезпечує узгодження вихідного опору каскаду з опором навантаження. Також трансформатором забезпечується узгодження передкінцевого каскаду, що зазвичай працює в режимі класу А, з вихідним каскадом, який працює у режимі класу В або АВ.

Останнім часом, в основному (особливо у інтегральному виконанні), застосовують безтрансформаторні підсилювачі.

Завданням попереднього розрахунку ПНЧ є:

– розробка технічного завдання (ТЗ), тобто визначення основних показників, які повинен мати ПНЧ, що проектується.

В ТЗ наводяться напруга джерела вихідного сигналу U_вх; діапазон частот сигналу, що підсилюється (f _н – f _в); напруга U_вих та потужність Р_вих на виході підсилювача; коефіцієнти частотних викривлень на нижній та верхній частотах діапазону М_н та М_в; коефіцієнт нелінійних викривлень К_н; система живлення.

Ці основні вихідні дані можуть бути доповнені спеціальними вимогами, обумовленими призначенням та умовами роботи ПНЧ.

Розробка структурної схеми ПНЧ з наведенням технічних вимог до окремих її вузлів: орієнтовно вибирають типи транзисторів окремих каскадів, розподіляють по каскадах загальний коефіцієнт підсилення, частотні та нелінійні викривлення, визначають параметри, що регулюються.