- •2. Аналоговые электрические устройства
- •2.1. Общие сведения. Классификация и основные характеристики усилителей.
- •2.1.1. Общие сведения об усилителях.
- •2.1.2. Классификация усилителей.
- •2.1.3. Основные характеристики усилителя
- •2.1.3.1. Коэффициент усиления
- •2.1.3.3 Входное и выходное сопротивления
- •2.1.3.4. Искажение сигналов в усилителе
- •2.1.3.5. Переходные характеристики
- •2.1.4 Типовые функциональные каскады полупроводникового усилителя.
- •2.1.5. Математическое описание усилительных устройств
- •2.1.6. Представление передаточной функции элементарными звеньями
- •2.1.7. Частотные характеристики усилительных устройств
- •2.2. Обратные связи. Понятие устойчивости.
- •2.2.1. Обратная связь
- •2.2.2. Влияние цепи обратной связи на основные характеристики усилительного устройства
- •2.2.2.1. Коэффициент усиления
- •2.2.2.2. Полоса усиливаемых частот
- •2.2.3. Понятие об устойчивости усилителя
- •2.2.3.1. Частотный критерий устойчивости
- •2.2.3.2. Алгебраический и фундаментальный критерии устойчивости
- •2.3. Усилительные каскады на транзисторах.
- •2.3.1. Принцип работы усилителей.
- •2.3.2. Токи покоя и напряжения покоя в усилительных каскадах
- •2.3.3. Понятие о классах усиления усилительных каскадов
- •2.3.3.1. Класс усиления а
- •2.3.3.2. Класс усиления в
- •2.3.3.3. Класс усиления ав
- •2.3.3.4. Класс усиления с и d
- •2.3.3.5. Методы стабилизации рабочей точки
- •2.3.4. Каскад с последовательной отрицательной обратной связью по току нагрузки
- •2.3.5. Каскад с параллельной отрицательной обратной связью по выходному напряжению
- •2.3.6. Формирование частотной характеристики каскадов с цепями оос
- •2.3.7. Усилительный каскад по схеме с общим истоком
- •2.3.7.1 Основные параметры каскада усилителя на полевом транзисторе
- •2.3.8. Эмиттерный и истоковый повторители.
- •2.4. Каскады предварительного усиления
- •2.4.1 Условия работы каскадов предварительного усиления
- •2.4.1.1. Требования к каскадам и режим работы
- •2.4.1.2. Определение частотной, фазовой и переходной характеристик
- •2.4.2 Резисторный каскад
- •2.4.2.1. Применение, принципиальные и эквивалентные схемы
- •2.4.2.2 Характеристики и расчетные формулы резисторного каскада
- •2.4.2.3. Расчетные формулы каскада в области средних частот.
- •2.4.2.4. Расчет транзисторного резисторного каскада
- •2.4.2.5. Резисторные каскады предварительного усиления, работающие на внешнюю нагрузку, и резисторные входные цепи
- •2.5. Выходные каскады
- •2.5.1. Условия расчета каскадов мощного усиления
- •2.5.2. Расчет однотактного транзисторного каскада мощного усиления в режиме а
- •2.5.3. Расчет двухтактного транзисторного каскада мощного усиления в режиме в
- •2.5.4. Бестрансформаторные двухтактные каскады мощного усиления
- •2.5.5. Расчет бестрансформаторных двухтактных каскадов
- •2.6. Широкополосные каскады и каскады специального назначения
- •2.6.1. Особенности широкополосных усилителей.
- •2.7. Схемы коррекции без обратной связи
- •2.7.1. Низкочастотная коррекция
- •2.7.2. Высокочастотная коррекция
- •2.8. Схемы коррекции с обратной связью
- •2.8.1. Низкочастотная коррекция
- •2.8.2. Высокочастотная коррекция
- •2.9. Повторители
- •2.9.1. Простые повторители
- •2.10. Усилители постоянного тока
- •2.10.1. Основные свойства и применение
- •2.10.2. Усилители постоянного тока, с непосредственной связью
- •2.11. Дрейф нуля и способы его уменьшения
- •2.11.1 Причины дрейфа нуля
- •2.12. Балансные и дифференциальные каскады
- •Библиографический список
2.4.2.5. Резисторные каскады предварительного усиления, работающие на внешнюю нагрузку, и резисторные входные цепи
Если резисторный каскад предварительного усиления является последним каскадом усилителя, то его нагрузкой оказывается нагрузка выходной цепи усилителя, обычно представляющая собой параллельное соединение активного сопротивления RH и емкости Сн (рис. 2.4.10 а и 2.4.10 6), а для резисторных входных цепей — входная цепь первого усилительного элемента (рис. 2.4.10 в и г). Из сопоставления этих схем и принципиальных схем резисторных каскадов предварительного усиления, работающих на входную цепь следующего каскада (рис. 2.4.1 а и б), очевидно, что проведенный для последних анализ пригоден и для схем рис. 2.4.10.
Полученные ранее для области нижних частот расчетные формулы справедливы не только для резисторных промежуточных каскадов изображенных на рис. 2.4.1, но и для резисторных выходных каскадов, работающих на внешнюю нагрузку из параллельно соединенных Rн и Сн (рис. 2.4.10 а и б), а также для резисторных входных цепей (рис. 2.4.10 в и г). В случае резисторных выходных каскадов R0 во всех полученных выше формулах считают равным Rн. Для резисторных входных цепей Rэкв.и равно внутреннему сопротивлению источника сигнала, a R0 здесь определяется так же, как и у каскадов предварительного усиления рис. 2.4.1.
Эквивалентная схема для верхних частот резисторных каскадов, работающих на внешнюю нагрузку, или резисторных входных цепей практически не отличается от эквивалентной схемы рис 2.4.5 в, но здесь для выходных каскадов при расчете Rэкв.в надо брать вместо R0 сопротивление нагрузки Rн, т. е. считать сопротивление эквивалентного генератора Rкв.в для верхних частот равным параллельному соединению Rr, R и RH, а при расчете емкости С0, нагружающей каскад, вместо Свх.э.сл следует подставлять Сн. Для входных резисторных цепей на верхних частотах в расчетных формулах берут Со=См+Свх.э; для входной цепи каскада с полевым транзистором Rэкв.в = RистRвх/(Rист +Rвх), где Rвх — входное сопротивление каскада для тока сигнала и для входной цепи биполярного транзистора:
,
где коэффициент усиления резисторного каскада с полевым транзистором, работающего на RH (см. рис. 2.4.10а), определяют по формуле (2.4.5) или (2.4.7) при R~ = RRH/(Rист+RH) коэффициент усиления такого же широкополосного каскада, работающего на высокоомную внешнюю нагрузку, — по формуле (2.4.8).
Для резисторных входных цепей коэффициенты усиления обращаются в коэффициенты передачи тока и напряжения, определяемые для входной цепи транзисторного усилителя, имеющей делитель подачи смещения (см. рис. 2.4.10 в) Rд1 и Rд2 по формулам:
; ;
, (2.4.35)
и для входной цепи каскада с полевым транзистором
, (2.4.36)
где Rвз — входное сопротивление каскада для тока сигнала, равное Rg для рис. 2.4.10 6.
Рис. 2.4.10. Принципиальные схемы:
а— резисторных каскадов предварительного усиления, работающих на внешнюю нагрузку; бив — резисторных входных цепей