Шпоры к экзамену / 18

1. Усилитель постоянного тока. Назначение. Схема УПТ с гальванической связью. Принцип действия, основные недостатки и способы их преодоления. Параллельно- балансный УПТ.

         Во многих случаях частота аналогового сигнала первичного преобразователя весьма мала (сотые доли герца). АЧХ усилителей для таких сигналов должна иметь нижнюю граничную частоту, равную нулю. В этом случае нельзя использовать усилители с конденсаторами связи, включенными между источником сигнала, транзисторами и нагрузкой.          Исключение конденсаторов приводит к проблеме задания и стабилизации состояния нелинейных элементов по постоянному току.          На рис.6.9 приведен пример простой схемы, в которой частично решены эти проблемы. В цепь базы транзистора VT₂ включен источник ЭДС (–E₂), который позволяет уменьшить постоянный ток базы, создаваемый коллекторной цепью транзистора VT₁ через резистор связи R₁. Нагрузка R_н подключена к коллектору VT₂ и к средней точке делителя напряжения из резисторов R₃ и R₄. Сопротивления последних резисторов подобраны таким образом, чтобы при отсутствии тока i_ВХ напряжение u_ВЫХ =0.

Рис. 6.9.  Схема усилителя постоянного тока.

          Основной недостаток схемы, приведенной на рис.6.9, заключается в том, с течением времени проявляется «дрейф нуля». Это явление состоит в изменении напряжения u_ВЫХ при постоянном входном сигнале и вызывается изменениями параметров элементов схемы - сопротивлений резисторов и свойств транзисторов.         Для борьбы с «дрейфом нуля» в схемы встраивают средства температурной стабилизации, стабилизации напряжений и токов источников. Принципиально другой способ усиления медленно-изменяющихся сигналов- метод модуляции-демодуляции. В этом методе усилению подвергается переменный сигнал, который формируется из исходного сигнала модуляцией. После усиления переменный сигнал преобразуется в медленно изменяющийся путем демодуляции.    Кардинально проблема «дрейф нуля» решается в дифференциальных усилительных каскадах (рис.6.10)

        

Рис. 6.10.  Схема дифференциального усилителя постоянного тока. Этот усилитель имеет два входа. Напряжение на выходе равно u_ВЫХ=K_U(u_ВХ1- u_ВХ2)

          Симметричные элементы схемы выбираются идентичными. Особенно это удается в микросхемах, в которых элементы создаются в едином технологическом цикле. Поэтому одинаковые температурные изменения их параметров приводят к одинаковым изменениям напряжений на коллекторах транзисторов и не сказываются на изменении выходного напряжения.