Усилитель постоянного тока(упт):

АЧХ:

Ku

0 fн fв fвх

Пример: изменение температур:

T=36,6С

Uвх=73,2мВ Uвых=3,66В

Д атчик усилитель АЦП 36,6

УПТ аналоговый цифр. Цифровой индикатор

преобразоват.

2,1Мв/С 10В до 100 С

0В→0С Ku=Uвых/Uвх=3,66/73,2*10^(-3)=50

Схема двух каскадного УПТ:

+Ек

Rб3 Rk2

Rб1 Rk1

R1 R2 R3

VT Rб4

Uвх Rб1 Rэ2 i2

Uб0 Uк0 R4 Rн

Rэ1 i1

Rб2 -Ек

U вх Uк1 Uвых

Uк0

t t t

Благодаря отсутствию разделительных конденсаторов , между каскадами, усилитель может усиливать постоянный ток и АЧХ его имеет виду:

Ku

0. f

Для того, чтобы обеспечивать на Rн и положительный и отрицательный напряжения, используется компенсационный (2-ух полярный ) источник , который представляет собой два одинаковых источника , соединённых вот так:

Ек + Ек

Rн

Ек

- Ек

Этот источник относительно земли образует и положительный и отрицательный напряжения.

На вход падаём напряжение. Задача, скомпенсировать Uк0 , чтобы на выходе получился чисты + и -.

Uк0 для 1-ого транзистора компенсирует R2.

Uк0 для 2-ого транзистора компенсирует R3 и R4.

Для постоянного тока : iн =i1 –i2

i1 = Ek / (Rк2 + R3 + R4) i2 = Ek / (R3 + Rн)

iн = 0 ; Uн=0 – режим покоя, т.е. при отсутствии входного сигнала.

Недостатки такого усилителя:

1.Усилитель обладает низкой стабильностью, т.е. при отсутствии входного сигнала, напряжение на выходе может отличаться от нуля.

Причины недостатков:

-нестабильность напряжения питания : Метод устранения: стабилизация напряжения питания.

-температурная нестабильность, при изменении температуры токи коллектора меняются :Метод устранения: термостатирование.

-изменение свойств транзистора при его старении: Метод устранения: тренировка транзистора.

2.Снижение коэффициента усиления из-за влияния резисторов: Rк2, R3, R4.

Все недостатки устраняются применением балансного усилителя.

Балансный (дифференциальный )усилитель:

+Ек

Rб

Rк1 Rк2

Rн

Вх1 - + Вх2

+ VT1 VT2 -

Rэ

-Ек

Дифференциальный усилитель, так как входной сигнал это разность напряжений на входах и усиливается, именно эта разность:

Uвх = Uвх1 – Uвх2

Кроме того, выходной сигнал напряжения на нагрузке – это разность между коллекторными напряжениями.

Балансным называется, потому что , если его сбалансировать, при помощи Rб, то Uн=0, даже, если напряжение на коллекторах не равны 0, потому что Uн= Uк1 – Uк2.

В этом усилителе на требуется стабильное питание и стабилизация температуры, так как дестабилизирующие факторы влияют, одновременно и одинаково, на оба транзистора.

Единственная причина разбалансировки : разные свойства транзисторов.

Если транзисторы абсолютно одинаковы, то усилитель идеален.

Если такой усилитель изготовить в микросхеме, то транзисторы будут близки по параметрам и усилитель будет очень хорошим.

Лекция №12: