15.3. Усилитель постоянного тока типа модулятор-демодулятор

Принцип построения усилителей такого типа основан на преобразовании постоянного сигнала в переменный сигнал. Переменный сигнал усиливается широкополосным усилителем и преобразуется в сигнал постоянного тока.

Структурная схема УПТ типа модулятор-демодулятор (МДМ) приведена на рис. 15.7.

Рис.15.7. Структурная схема УПТ типа МДМ

Для работы усилителя необходимо синхронизировать работу модулятора и демодулятора. Поэтому в схему включен генератор тактовых синхроимпульсов. Работу схемы поясняют временные диаграммы рис. 15.8. 1 – сигнал на входе усилителя типа МДМ; 2 – импульсы на выходе генератора тактовых импульсов; 3 – сигнал на выходе широкополосного усилителя; 4 – сигнал на выходе ФНЧ. Огибающая сигнала на диаграмме 3 совпадает по форме со входным сигналом усилителя (диаграмма 1).

Рис.15.8. Временные диаграммы

Дрейф нуля в рассматриваемой схеме, может возникнуть только из-за неидеальной работы ключей в модуляторе и демодуляторе: в широкополосном усилителе дрейф нуля отсутствует. Для устранения этого недостатка следует использовать ключи с малыми временами переключения. Например, оптоэлектронные ключи.

Усилитель типа МДМ имеет узкую полосу пропускания. Поэтому, для реализации УПТ с большой полосой пропускания использовать УПТ типа МДМ следует только для усиления сигналов постоянного тока. Для усиления переменных сигналов следует использовать широкополосный усилитель рис. 15.9.

Рис.15.9 Разбиение АЧХ в широкополосных усилителях постоянного тока

15.4. Усилители с автоматической коррекцией нуля.

М инимальное значение дрейфа нуля позволяют получить усилители постоянного тока с автоматической коррекцией нуля. Структурная схема такого усилителя приведена на рис.15.10.

Рис.15.10. Структурная схема УПТ с автоматической коррекцией нуля

Работа схемы состоит из двух временных интервалов (тактов): такта коррекции и рабочего такта. В течении времени коррекции ключ К1 отключает подачу на вход схемы напряжения сигнала, а на вход усилителя через ключ К2 подается напряжение, равное нулю. Ключ К3 переключает выход усилителя на аналоговое запоминающие устройство (АЗУ), которое в течение рабочего такта запоминает напряжение дрейфа. Напряжение дрейфа приводится ко входу через делитель напряжения (ДН). В течении рабочего такта ключ К1 подключает на вход схемы напряжения сигнала, а ключ К4 – подключает к положительному входу дифференциального усилителя напряжение дрейфа, приведенное ко входу. Таким образом, согласно свойству дифференциального усилителя вычитать синфазные сигналы, напряжение дрейфа на выходе схемы приводится к нулю.

Напряжение дрейфа на выходе схемы появляется в том случае, если во время рабочего такта напряжение дрейфа изменилось.

Основным недостатком схемы является наличие такта коррекции: в течении такта коррекции на выходе усилителя сигнал отсутствует.

Контрольные вопросы

59. Какие усилители называются усилителями постоянного тока (УПТ)?

    1. усилители, способные усиливать сигнал на нулевой частоте

    2. усилители, способные усиливать сигнал постоянного и переменного тока

    3. усилители, у которых отсутствует разделительная емкость.

60. Какими параметрами описывается работа УПТ?

    1. только коэффициентом усиления по напряжению, АЧХ, ФЧХ

    2. только напряжением сдвига

    3. напряжением дрейфа нуля, коэффициентом усиления по напряжению, АЧХ, ФЧХ.

61. Для чего в цепи эмиттерной цепи УПТ с гальванической связью между каскадами включают стабилитрон?

    1. для стабилизации напряжения в цепи эмиттера

    2. для стабилизации выходного напряжения

    3. для обеспечения работы последующего каскада

62. Каково назначение генератора стабильного тока (ГСТ) в цепи эмиттера дифференциального УПТ?

    1. обеспечение стабильного тока в цепи эмиттера

    2. обеспечение стабильного тока в нагрузке

    3. обеспечение требуемого режима работы активного элемента

63. За счет чего уменьшается напряжение дрейфа в УПТ типа модулятор-демодулятор?

    1. за счет использования разделительной емкости

    2. за счет усиления сигнала переменного тока, промодулированного сигналом постоянного тока

    3. за счет использования модулятора и демодулятора в схеме.