Регулировка усиления за счёт оос
Регулировка усиления за счёт ООС осуществляется при введении в каскад ООС с регулируемым фактором ОС.
Простейшей схемой регулировки усиления обратной связью является схема с введенным в цепь эмиттера резистором с переменным сопротивлением, незашунтированного конденсатором (рис.11.5).
Рис.11.5. Схема каскада ОЭ с регулировкой усиления за счет ООС
При
увеличении введенного в цепь эмиттера
резистора
увеличивается глубина вносимой этим
резистором ООС и усиление каскада
снижается. Напряжение смещения входной
цепи при этом практически не меняется,
и положение рабочей точки покоя остается
неизменным.
Регулировка усиления за счёт ООС не увеличивает, а уменьшает вносимые каскадом нелинейные искажения.
По указанной причине регулировка усиления за счет ООС пригодна для каскадов как с малой, так и с большой амплитудой сигнала. При этом она обеспечивает удовлетворительную равномерность изменения усиления при глубине регулировки до 15÷20 дБ.
Недостатком
регулировки усиления за счёт ООС является
возможность появления сильного подъема
частотной характеристик каскада на
очень высоких частотах или большого
выброса фронта импульса при большой
глубине регулировки усиления. Этот
подъем происходит вследствие шунтирования
регулирующего усиление резистора
емкостью
(пунктир на рис.11.5), представляющей собой
сумму собственной емкости резистора
и емкости его монтажа. Емкость
,
несмотря на ее малую величину (5÷10 пФ у
транзисторного каскада), замыкает
на очень высоких частотах, ослабляя
обратную связь и поднимая усиление
относительно номинального значения,
аналогично эмиттерной высокочастотной
коррекции. Возникающие при этом подъем
и выброс отсутствуют, если
меньше величины, соответствующей
оптимальной частотной характеристике
схемы эмиттерной ВЧ коррекции. При
регулировке за счёт ООС обычно используют
непроволочный резистор с логарифмическим
законом изменения сопротивления.
Регулировка усиления за счёт изменения положения рабочей точки транзистора
Усиление устройства можно регулировать, меняя напряжение смещения во входной цепи одного из усилительных элементов. При этом будет изменяться положение точки покоя на характеристике усилительного элемента и крутизна характеристики выходного тока в точке покоя, а, следовательно, и коэффициент усиления каскада. Регулировка усиления такого типа называется также регулировкой усиления изменением режима.
При переключении нижнего конца резистора, подающего смещение на базу, с верхнего конца , на общий провод усиление регулируется как обратной связью, так и смещением (рис.11.6). Такая комбинированная регулировка позволяет получить глубину до 20÷25 дБ.
Рис.11.6. Схема каскада ОЭ с регулировкой усиления смещением рабочей точки
Принцип действия такой регулировки основан на том, что при введении в цепь эмиттера сопротивления точка покоя опускается, что уменьшает крутизну характеристики коллекторного тока, а, следовательно, снижает и усиление каскада.
Этот способ не позволяет получить глубокую регулировку усиления, так как при чрезмерном снижении точки покоя она попадает на существенно нелинейный участок характеристики транзистора, что вызывает сильное увеличение вносимых каскадом нелинейных искажений и неравномерность изменения усиления.
Так как усиление
транзисторного каскада пропорционально
крутизне сквозной характеристики, то
при глубине усиления
крутизна при наименьшем усилении
будет в
раз меньше крутизны при номинальном
усилении S (11.4).
|
(11.4) |
Определив
,
по характеристикам усилительного
элемента определяют смещение во входной
цепи, соответствующее этой крутизне, и
ток эмиттера, соответствующий полученному
смещению. По известному смещению и току
определяют полное сопротивление цепи
эмиттера, вычтя из которого
,
находят
,
обеспечивающее заданную глубину
регулировки
.
Чтобы регулировка изменением режима не увеличивала вносимые устройством нелинейные искажения, ее вводят в каскады с малым уровнем входного сигнала (не выше 5÷10 мВ для транзисторов).
Достоинствами регулировки усиления изменением режима являются:
очень малое изменение частотных и переходных характеристик устройства при изменении усиления, отсутствие дополнительных шумов при движении ползунка регулятора;
отсутствие токов сигнала в резисторе , шунтированном блокировочным конденсатором
большой емкости, позволяет выносить
регулятор из каскада, т.е. допускает
дистанционное управление усилением.
Регулировка изменением режима находит применение в широкополосных и высокочастотных усилителях.