14. Стабилизация режима работы транзисторов в многокаскадных усилителях с непосредственной связью. Явление дрейфа нуля.

Стабилизация транзисторов в усилителях с непосредственной связью осуществляется с помощью охвата тракта общей петлей ООС. (Про Стаб ООС см выше)

Явление дрейфа нуля - загадочное явление, свойственное всем высокоточным измерительным приборам. Его обнаружил в начале века русский профессор В.П.Мышкин, обративший внимание, что при тонких метрологических измерениях ошибки повторяются с неизменным постоянством. Мышкин предположил, что виной феномену - окружающее пространство, которое непрерывно изменяя какие-то свои параметры действует и на стрелку прибора. Свое предположение профессор подтвердил экспериментально.

15. Генераторы стабильного тока и напряжения и их использование для стабилизации токов покоя транзисторов.

П од ГСТ понимают двухполюсник, ток через который практически не зависит от приложенного напряжения. Если на такой двухполюсник подать сумму постоянного и переменного напряжений, то его сопротивление для переменной составляющей будет высоким. Сопротивление для постоянной составляющей обычно требуется небольшое. Важнейшими параметрами ГСТ являются выходное сопротивление (в идеале ), выходной постоянный ток и рабочий диапазон – диапазон выходного напряжения, в котором ГСТ сохраняет свои свойства. Для смещения и стабилизации режимов ИС широко используют ГСТ: для стабилизации режимов и в качестве активной нагрузки усилительных каскадов. Для повышения стабильности с помощью дополнительных сопротивлений и вводится эмиттерная стабилизация ГСТ, при которой ток . Она, как следует из соотношения , увеличивает сопротивление ГСТ, но уменьшает его рабочий диапазон на падение напряжения . Дальнейшее повышение температурной стабильности достигают включением Д последовательно с сопротивлением . Если характеристики Д согласованы с аналогичными Т, то это нейтрализует изменение тока под влиянием температурного приращения . Согласование характеристик обеспечивают диодным включением Т. Требуемое напряжение на базу Т ГСТ можно подавать также с помощью стабилитрона (вместо сопротивления ) или нескольких диодов. Иногда ГСТ, в которых ток вытекает из нагрузки, называют “поглотителями” тока, а со втекающим током – источниками.

В схемотехнике аналоговых ИС широко применяют генераторы стабильного напряжения (ГСН) – двухполюсники, падение напряжения на которых слабо зависит от протекающего тока. Простейший ГСН – диод, через который протекает ток (от ГСТ или через сопротивление от ИП). В качестве диода обычно используют прямосмещенный эмиттерный переход Т, стабилизирующий напряжение на уровне примерно 0,65 В. Для увеличения напряжения стабилизации применяют последовательное соединение двух Т в диодном включении либо схему рис. 4, а. В ней ( , – напряжения база – эмиттер Т). Иногда с целью повышения тока Т VT1 дополнительно вводят шунтирующее сопротивление величиной несколько килоом, что уменьшает его дифференциальное сопротивление. Дальнейшее увеличение достигают цепями из трех (четырех) Т. Температурный коэффициент напряжения, стабилизируемого прямым включением диодов, является отрицательным.

16. Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления и особенности их анализа, связанные с малым уровнем входного сигнала. Требования, предъявляемые к оконечным усилительным каскадам и особенности их анализа.

Задача каскада предварительного усиления состоит в максимальном увеличении подводимого к нему электрического сигнала без внесения в него частотных и нелинейных искажений, а также дополнительных составляющих, отсутствующих в подводимом сигнале (фон, наводки).

Основным требованием, предъявляемым к каскадам предварительного усиления, обычно является наибольший коэффициент усиления при заданной частотной, фазовой или пере­ходной характеристике. Исходя из этого, в каскадах предварительного усиления используют маломощные усилительные элементы с высоким коэффициентом усиления и так выбирают режим их ра­боты, способ включения и детали схемы, чтобы получить возможно большее усиление сигнала при малом расходе питающей энергии.

Оконечным называется каскад, с выхода которого колебание поступает в нагрузку усилителя. Он обеспечивает необходимую интенсивность выходного колебания усилителя и включается в конце его. Все предыдущие каскады по сравнению с оконечным являются маломощными. Именно он определяет КПД всего усилителя, а также требуемые напряжение и мощность источника питания, т. е. в значительной степени определяет стоимость всего устройства и его эксплуатации.

Для снижения стоимости, т. е. уменьшения требуемых напряжения и мощности питания усилителя, стараются повысить степень их использования. С этой целью в оконечных каскадах максимальные амплитуды токов и напряжений транзисторов делают близкими к их значениям в исходной РТ или даже больше их. Эти особенности частично присущи и предоконечным каскадам. Назначение последних — обеспечить уровень сигнала, достаточный для управления оконечными каскадами или, как говорят, для их раскачки. Если от оконечного каскада требуется получить заданную мощность, то главным показателем его энергетической эффективности является КПД. Вследствие большой степени использования напряжения и тока питания в оконечных каскадах сильно проявляется кривизна входных и передаточных характеристик транзисторов, что вызывает значительные нелинейные искажения. Поэтому в процессе проектирования оконечного каскада определяют и его коэффициент гармоник, а расчет ведут графическим методом по характеристикам транзисторов