RC усилитель связи

Сопротивление-емкостное соединение кратко называется RC-соединением. Это наиболее часто используемая техника связи в усилителях.

Конструкция двухступенчатого RC-сопряженного усилителя

Конструктивные детали двухэтапной схемы RC-транзисторного усилителя-усилителя следующие. Схема двухступенчатого усилителя имеет два транзистора, соединенных в конфигурации CE, и используется общий источник питания V _CC . Сеть делителей потенциала R ₁ и R ₂ и резистор R _e образуют сеть смещения и стабилизации. Обходной конденсатор эмиттера C _e предлагает путь с низким реактивным сопротивлением для сигнала.

Резистор R _L используется в качестве импеданса нагрузки. Входной конденсатор С, присутствующий на начальной ступени усилителя, связывает переменный сигнал с базой транзистора. Конденсатор C _C является конденсатором связи, который соединяет две ступени и предотвращает помехи постоянного тока между ступенями и контролирует смещение рабочей точки. На рисунке ниже показана принципиальная схема RC-усилителя.

Работа RC спаренного усилителя

Когда входной сигнал переменного тока подается на базу первого транзистора, он усиливается и появляется на нагрузке коллектора R _L, которая затем проходит через конденсатор связи C _C на следующую ступень. Это становится входом следующего каскада, усиленный выход которого снова появляется на нагрузке коллектора. Таким образом, сигнал усиливается поэтапно.

Важным моментом, который следует здесь отметить, является то, что общий выигрыш меньше, чем произведение выигрышей отдельных этапов. Это связано с тем, что, когда вторая ступень выполняется после первой ступени, эффективное сопротивление нагрузки первой ступени уменьшается из-за эффекта шунтирования входного сопротивления второй ступени. Следовательно, в многоступенчатом усилителе только коэффициент усиления последней ступени остается неизменным.

Поскольку мы рассматриваем здесь двухступенчатый усилитель, выходная фаза совпадает с входной. Потому что изменение фазы выполняется два раза с помощью двухступенчатой ​​схемы усилителя, сконфигурированной CE.

Частотный отклик RC-усилителя

Кривая частотной характеристики — это график, который показывает взаимосвязь между усилением напряжения и функцией частоты. АЧХ усилителя с RC-соединением показан на следующем графике.

Из вышеприведенного графика понятно, что частота уменьшается или уменьшается для частот ниже 50 Гц и для частот выше 20 кГц. тогда как усиление напряжения в диапазоне частот от 50 Гц до 20 КГц является постоянным.

Мы знаем это,

$$X_C = \ frac {1} {2 \ pi f_c}$$

Это означает, что емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте.

На низких частотах (то есть ниже 50 Гц)

Емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте. На низких частотах реактивное сопротивление довольно высокое. Реактивное сопротивление входного конденсатора C _in и конденсатора C _C связи настолько велико, что допускается только малая часть входного сигнала. Реактивное сопротивление эмиттера на проходном конденсаторе C _E также очень высокое во время низких частот. Следовательно, он не может эффективно противодействовать сопротивлению излучателя. При всех этих факторах усиление напряжения снижается на низких частотах.

На высоких частотах (то есть выше 20 кГц)

Опять же, учитывая ту же точку, мы знаем, что емкостное реактивное сопротивление низкое на высоких частотах. Таким образом, конденсатор ведет себя как короткое замыкание на высоких частотах. В результате усиливается эффект нагрузки следующей ступени, что снижает коэффициент усиления по напряжению. Наряду с этим при уменьшении емкости эмиттерного диода увеличивается базовый ток транзистора, вследствие чего уменьшается коэффициент усиления по току (β). Следовательно, усиление напряжения падает на высоких частотах.

На средних частотах (т.е. от 50 Гц до 20 кГц)

Усиление напряжения конденсаторов поддерживается постоянным в этом диапазоне частот, как показано на рисунке. Если частота увеличивается, реактивное сопротивление конденсатора C _C уменьшается, что приводит к увеличению коэффициента усиления. Но этот реактив с более низкой емкостью увеличивает нагрузочный эффект следующей ступени, благодаря которой происходит снижение коэффициента усиления.

Благодаря этим двум факторам усиление поддерживается постоянным.

Преимущества RC спаренного усилителя

Ниже приведены преимущества RC усилителя.

• Частотная характеристика усилителя RC обеспечивает постоянное усиление в широком частотном диапазоне, поэтому наиболее подходит для аудио приложений.

• Схема проста и имеет более низкую стоимость, потому что она использует резисторы и конденсаторы, которые являются дешевыми.

• Это становится более компактным с технологией модернизации.

Частотная характеристика усилителя RC обеспечивает постоянное усиление в широком частотном диапазоне, поэтому наиболее подходит для аудио приложений.

Схема проста и имеет более низкую стоимость, потому что она использует резисторы и конденсаторы, которые являются дешевыми.

Это становится более компактным с технологией модернизации.

Недостатки RC спаренного усилителя

Ниже приведены недостатки RC усилителя.

• Напряжение и усиление мощности низкие из-за эффективного сопротивления нагрузки.

• Они становятся шумными с возрастом.

• Из-за плохого согласования импедансов передача энергии будет низкой.

Напряжение и усиление мощности низкие из-за эффективного сопротивления нагрузки.

Они становятся шумными с возрастом.

Из-за плохого согласования импедансов передача энергии будет низкой.

Применение RC спаренного усилителя

Ниже приведены применения RC-усилителя.

Они имеют отличную точность воспроизведения звука в широком диапазоне частот.

Широко используется в качестве усилителей напряжения

Из-за плохого согласования импеданса RC-связь редко используется на заключительных этапах.