1. Изучение режимов работы транзистора. Усилитель предназначен для увеличения амплитуды колебаний за счет энергии источника постоянного тока. Если коэффициент усиления не зависит от частоты, то амплитуда всех гармоник сигнала увеличивается в равное число раз и сигнал сохраняет свою форму, увеличивая амплитуду (линейные искажения). В случае, когда коэффициент усиления зависит от частоты или усилитель достигает режима насыщения, усиливаемый сигнал изменяет свою форму (нелинейные искажения).

Рис. 1. Схема для изучения режимов работы транзистора.

Для изучения режимов работы транзистора собирают схему, изображенную на рис. 1. На вход подают сигнал со звукового генератора. К выходу усилительного каскада подключают осциллограф и плавно увеличивают амплитуду колебаний, подаваемых на вход. Плавно вращая ручку переменного резистора R2, увеличивают напряжение смещения на базе транзистора. При небольшом напряжении смещения и достаточно большой амплитуде входного сигнала реализуются режимы AB, B и C (на выходе --- импульсы). Если входной сигнал имеет небольшую амплитуду, а напряжение смещения достаточно велико, транзистор работает в режиме A (на выходе --- синусоидальный сигнал). При большой амплитуде входного сигнала транзистор работает в ключевом режиме (полностью открыт - полностью закрыт), на выходе --- прямоугольные импульсы (режим D).

2. Усилитель звуковой частоты на транзисторах. Схема усилителя представлена на рис. 2. Усилитель состоит из двух каскадов: на основе транзистора VT1 собран резисторный апериодический усилитель, к его выходу подключен двухтактный усилитель на транзисторах VT2 и VT3.

Резисторный усилитель содержит транзистор VT1, включенный по схеме с общим эмиттером (ОЭ). Конденсаторы C1 и C3 разделительные, пропускают переменную составляющую сигнала. Делитель на R1 и R2 создает на базе транзистора необходимое напряжение смещения, задавая режим его работы. Чтобы исключить нелинейные искажения, транзистор должен быть полуоткрыт (режим А). При увеличении потенциала на базе транзистор n-p-n-типа открывается, сопротивление между коллектором и эмиттером падает, напряжение на выходе уменьшается. При уменьшении потенциала базы все происходит наоборот. Сдвиг фаз между входным и выходным сигналами равен 180 градусов.

Рис. 2. Усилитель на транзисторах.

Двухтактный усилитель состоит из двух транзисторов VT2 и VT3, работающих в режиме B. В состоянии покоя транзисторы закрыты, а при поступлении на вход синусоидального сигнала поочередно открываются. Когда потенциал точки A положительный, диод VD1 и транзистор VT2 закрыты, транзистор VT3 открывается, и потенциал его коллектора (точка B) уменьшается. Когда потенциал точки A отрицательный, транзистор VT3 закрывается, а диод VD1 открывается, и потенциал базы VT2 уменьшается. Это приводит к открыванию VT2, потенциал его эмиттера (точка B) растет. Конденсаторы С1 и С2 разделительные, пропускают только переменную составляющую сигнала.

3. Усилитель звуковых колебаний. Усиление низкочастотных колебаний может быть осуществлено с помощью двух операционных усилителей (ОУ) К544УД2А. Используются инвертирующие входы, не инвертирующие соединены с общим. Конденсаторы C1 и C3 разделительные, пропускают только переменную составляющую сигнала. Резисторы R2 и R4 и параллельно им включенные конденсаторы C2 и C4 образуют цепи отрицательной обратной связи. Коэффициент усиления ОУ рассчитывается как отношение R2/R1 или R4/R3 и составляет 1000. Сигнал с выхода DA2 может быть подан на осциллограф.

Рис. 3. Усилитель звуковых колебаний на ОУ.