2.19 Особенности расчёта усилителей, работающих на одной частоте.

Во многих электронных устройствах, в частности в усилителях следящих систем, усилителях постоянного тока с преобразованием и д.р. применяются усилители, входной сигнал которых содержит одну постоянную частоту. Выбор режимов, обоснование структурной схемы и расчёт отдельных каскадов производится в соответствии с материалом, изложенным выше.

Если в задании не оговорены частотные свойства усилителя, то при расчёте реактивных элементов схемы, надо исключить коэффициенты частотных искажений.

Требуемые параметры определяются таким образом:

Емкость разделительного конденсатора:

Емкость в цепи эмиттера:

Значение выбираются в соответствии с ГОСТом.

Индуктивность первичной обмотки трансформатора:

3.1 Усилитель постоянного тока.

Усилители постоянного тока широко применяются в устройствах, где необходимо усиливать медленно меняющиеся сигналы. Одной из особенностей этих усилителей является гальваническая связь между каскадами, где отсутствуют разделительные конденсаторы. Другой особенностью УПТ является требование: при отсутствии входного сигнала напряжение на выходе должно быть равно нулю.

Произвольное изменение выходного напряжения, вызванное температурными изменениями режима и параметрами усилителя, изменениями питающего напряжения и т.п., называется дрейфом выходного напряжения. Желательно, чтобы дрейф выходного напряжения был возможно меньше. Величина дрейфа оценивается изменением выходного напряжения за единицу времени при неизменной, либо равной нулю (закороченный вход) величине усиливаемого сигнала. Для качественной оценки различных усилителей по нестабильности выходного напряжения пользуются показаниями дрейфа приведенного ко входу усилителя:

где: абсолютное значение дрейфа.

K – коэффициент усиления каскада.

Задача проектирования усилителей постоянного тока – выбор схем и расчет элементов входного каскада, обеспечивающего малый дрейф напряжения и оконечного каскада, восстанавливающего нулевой потенциал. При этом обычно являются заданными коэффициент усиления усилителя, входное и выходное сопротивления, величина дрейфа и другие параметры.

3.2 Выбор схем каскадов.

В качестве входных каскадов УПТ лучше всего использовать схемы мостового типа. В частности, параллельно-балансовую схему, известную такая, как дифференциальный усилитель с эмиттерной связью.

Схема содержит два транзистора, параметры которых должны быть согласованы. Дифференциальная схема дает минимальное значение дрейфа.

Предоконечный и оконечный каскады усилителей постоянного тока обеспечивают преобразование симметричного сигнала, снимаемого с входных дифференциальных каскадов в несимметричный и восстанавливают нулевой потенциал на выходе. При этом выходные каскады не должны ухудшать качества дифференциального усилителя постоянного тока, заметно снижать коэффициент усилителя по напряжению. Они должны иметь достаточно высокое входное сопротивление, чтобы не шунтировать входные каскады, большое усиление по мощности, широкий динамический диапазон и низкое сопротивление, обеспечивающее усилителю хорошие нагрузочные возможности.

Предоконечный каскады, преобразующее входной симметричный сигнал в несимметричный выходной, обычно строят по параллельно-балансной схеме с симметричным входом и несимметричным выходом.

Входной каскад, в зависимости от предъявляемых к усилителю постоянного тока требований, выполняют на одно- или двухтактной схеме, на транзисторе одинаковой или различной проводимости.

Расчет многокаскадных УПТ ведется в том же порядке, что и расчет многокаскадных усилителей низкой частоты, т.е. начиная с выходного каскада, сводится к расчету отдельных каскадов.

Коэффициент усиления многокаскадного усилителя определяется как произведение коэффициентов усиления отдельных каскадов:

где: n – число каскадов.

Приведенный дрейф многокаскадного усилителя определяется:

где: значение приведенного дрейфа «П»-20 каскада.