Amplificatorul de semnal mic

ASM este un circuit amplificator de semnal mic. Amplitudinea semnalului din acest circuit este mai mica fata de valoarea tensiunii sau curentului in punctul de functionare al dispozitivului activ utilizat. In aceste conditii dispozitivul se comporta ca element liniar si ASM nu introduce distorsiuni de neliniaritate. De obicei ASM realizeaza amplificari mari de tensiune.

PF si F adica etajul prefinal si etajul final formeaza impreuna etajul de putere. Prefinalul pregateste semnalul pentru atacul etajului final care realizeaza o amplificare mare de putere.

Sunt etaje de semnal mare, nivelul semnalului fiind comparabil cu valorile punctului static de functionare al dispozitivelor utilizate. Dispozitivele functioneaza in apropierea zonelor de neliniaritate si etajul de putere introduce inevitabil distorsiuni.

CO este circuitul de iesire care poate indeplini rolurile: adaptare de impedanta sarcina-etaj final, izolare galvanica,separare a componentei continue.

Reactia negativa imbunatateste considerabil unele performante ale amplificatorului si va fi tratata pe larg.

In proiectarea unui lant de amplificare sunt cunoscute sarcina si sursa de semnal (de exemplu microfon si difuzor) si se impune putera de iesire cu distorsiunile sub o limita data , pornind de la un semnal cunoscut de intrare. Calculul se face de la etajul final spre circuitul de intrare!

Parametrii amplificatoarelor sunt marimi de intrare, marimi de iesire sau marimi de transfer ( legaturi intre semnalele de intrare si de iesire ). Se exprima pentru un semnal sinusoidal in regim permanent, la frecventa  centrala.

Puterea de iesire nominala (Pon)

- reprezinta puterea maxima la iesire pe sarcina nominala in conditiile unei deformari maxim admise a semnalului de iesire.

Impedanta de iesire (Zo)

- reprezinta impedanta interna a generatorului echivalent de la iesire. Acest parametru este insotit si de specificatia modulului de masura (cu intrarea in gol, in scurt sau alte situatii ).

Sensibilitatea

- reprezinta semnalul de intrare pentru care se obtine puterea de iesire nominala (de obicei Ui sau poate fi si Ii )

Impedanta de intrare

- este impedanta echivalenta la bornele de intrare : Zi = Ui / Ii ( tensiunea de intrare pe curentu de intrare ).

Amplificarea in tensiune

- Au = Uo / Ui ( tensiunea de iesire pe tensiunea de intrare ).

Amplificarea in curent

- Ai = Io/ Ii ( curentul de iesire pe curentul de intrare ).

Amplificarea in putere

- Ap = Po / Pi

Din considerente de simplificare a reprezentarilor grafice cat si a calculelor, amplificarile pot apare in exprimare logaritmica, masurandu-se in decibeli ( dB ) conform relatiilor : ApdB = 10 log Po/Pi pentru puteri si respectiv AdB = 20 log Uo / Ui pentru tensiuni ( curenti ).

c) Caracteristicile amplificatoarelor

Caracteristica de transfer reprezinta dependenta valorii instantanee a semnalului de iesire de valoarea instantanee a semnalului de intrare la o variatie sinusoidala ( frecventa la mijlocul benzii ).

In zona de tensiuni mici variatia este liniara, dar pentru valori mari apare o saturatie a marimii de iesire. Acest lucru se datoreaza neliniaritatii dispozitivelor pentru semnale mari si duce la aparitia distorsiunilor de neliniaritate prin prezenta unor armonici in semnalul de iesire, caracterizate de factorul de distorsiuni de neliniaritate.

Caracteristicile de frecventa descriu variatia cu frecventa a factorului de amplificare ( de obicei amplificarea de tensiune ).

Un amplificator ideal are caracteristicile de frecventa de forma celor prezentate mai jos. Pentru  amplificatoarele reale caracteristica de amplitudine are o zona in care se mentine constanta si scade in zonele joase sau inlte, iar caracteristica de faza nu variaza liniar cu frecventa.

Se obisnuieste sa se deseneze logaritmic scara frecventelor, iar amplificarea sa se masoare in decibeli, astfel ca pentru un amplificator real caracteristicile au forma de mai jos si poarta denumirea de caracteristici BODE.

O marime importanta este banda amplificatorului reprezentand intervalul de frecventa in care amplificarea se mentine constanta. In mod obisnuit se defineste la 3 decibeli, si cuprinde intervalul de frecventa in care amplificarea nu scade cu mai mult de 3 dB fata de Ao, si este  cuprinsa intre frecventa joasa ( fj ) si frecventa de sus ( fs ) a amplificatorului. Abaterea caracteristicilor de frecventa fata de forma ideala duce la aparitia distorsiunilor liniare de amplitudine si faza.