Каскады и цепи с емкостной связью.

Широкое применение находит емкостная связь, при которой в качестве элемента связи выступает конденсатор, называемый разделительным. Конденсатор разделяет каскады по постоянному напряжению, объединяя их по переменной (сигнальной) составляющей. Этот вид межкаскадной связи применяется в усилителях переменного сигнала. Существенным недостатком емкостной межкаскадной связи является то, что в усилителях сигналов относительно невысоких частот, в том числе и в усилителях звуковых частот, во избежание существенных низкочастотных искажений требуется использовать конденсаторы большой емкости, что делает невозможным исполнение усилительного тракта в виде микросхемы. Кроме того, при построении усилительного тракта с использованием емкостной связи невозможно повысить стабильность и определенность режимов работы его каскадов за счет охвата тракта в целом соответствующей петлей ОС, так как в этом случае петля оказывается разомкнутой на постоянном токе внутри самого усилительного тракта. В то же время емкостные межкаскадные связи часто организуются специально с целью обеспечения дополнительной фильтрации сигналов в низкочастотной спектральной области. Частотные свойства типовой разделительной цепи определяются соотношением

Трансформаторная межкаскадная связь.

Рисунок 1.33

Соединение двух участков сигнальной цепи с помощью транс­форматора называется трансформаторной связью. К достоинству связи этого вида следует отнести то, что при ее применении выбором коэффициента трансформации можно обеспечить оптимиза­цию значения нагрузки усилительного прибора и тем самым реализовать возможность получения предельных значений сиг­нальной мощности, отдаваемой в нагрузку. В связи с этим транс­форматорное подключение нагрузки к выходной цепи транзистора используется в оконечных каскадах усилителей мощности, где требуется получение больших сигнальных мощностей и высоких значений КПД. К недостаткам трансформаторной связи следует отнести ее неширокую полосу пропускания (малое значение отно­шения верхней граничной частоты полосы пропускания книжней), большие габаритные размеры трансформаторов, их массу и стои­мость.

Пример использования трансформатора в качестве элемента межкаскадной связи приведен на рис. 1.33. Схема имеет типовое построение на постоянном токе, при этом постоянное напряжение на базу во втором каскаде вводится через вторичную обмотку трансформатора.

1.3.3 Оптроны как элементы межкаскадных связей и гальванических развязок

В ряде случаев возникает потребность гальванической развязки отдельных звеньев усилительного тракта. При этом широкое при­менение находит оптоэлектронная развязка, основанная на вклю­чении в состав тракта оптрона. Пример такого схемного построе­ния приведен на рис. 1.34. Здесь светодиод VD2выступает в роли преобразователя ток — свет. Преобразование имеет нелинейный и температурно-зависимый характер, поэтому в схеме предусмот­рена возможность охвата усилительного тракта петлей ООС, дей­ствующей как на постоянном, так и на переменном токе. В роли датчика, осуществляющего преобразование светового излучения в ток в этой петле, выступает один из фотодиодов (фотодиод VD1).

Рисунок 1.34Схема усилителя с оптроном

Сигнальный ток на входе транзистора VТ2образуется в результате преобразования свет — ток, осуществляемого с помощью фотодиода VD3. Все фотодиоды работают при обратносмещенных переходах, так как при таком режиме они обладают наибольшей линейностью преобразования свет- ток, а также высокой чувствительностью и быстродействием. Разделяемые оптроном участки тракта питаются от различных источников и , чем обеспечивается возможность осуществления полной гальванической развязки между разделяемыми участками тракта.