сильно
ограничивает эффективность применения
общей ООС в
многокаскадном
усилителе и тесно связано с проблемой
обеспе-
чения
устойчивости его работы. Практически
установлено, что
двухкаскадный
резистивный усилитель работает устойчиво
в
любых
условиях при глубине ООС, равной не
более 5 – 6, трех-
каскадный
– не более 4 – 5.
Для
уменьшения фазовых сдвигов необходимо
приниматьГлава 5. Обратная связь в усилителях
специальные меры при конструировании каскадов усиления. На-
пример, желательно сводить к минимуму влияние реактивных
элементов, особенно таких, как индуктивность pассеяния обмо-
ток трансформатора. Избежать этого можно, только исключив
трансформатор из петли ОС. В большинстве трансформатор-
ных УНЧ напряжение ОС снимается со вторичной обмотки вы-
ходного трансформатора для того, чтобы уменьшить вносимые
им нелинейные искажения. Тогда необходимая фаза сигнала на
выходе цепи ОС обеспечивается правильным подключением вы-
водов обмоток трансформатора к цепям усилителя. Напомним,
что при согласованном включении обмоток фаза не изменяется,
а при встречном она изменяется на 180°, т.е., поменяв выводы
одной из обмоток, можно изменить фазу на 180°. Это правило
следует использовать при отладке собранного усилителя с ОС.
Напряжение ОС чаще всего подается в цепь эмиттера или исто-
ка транзистора, что оказывается возможным и удобным при
любом числе каскадов.
В сложных многокаскадных усилителях, особенно собранных
на основе интегральных микросхем, обеспечение устойчивой ра-
боты при больших значениях петлевого усиления (глубокая ОС)
представляет трудную задачу. Ее решение требует применения раз-
личных специальных цепей из резисторов и конденсаторов, внося-
щих необходимое затухание и сдвиг фазы на частоте возникнове-
ния генерации. Они, в общем случае, могут и не входить в состав
цепи ОС, охватывающей весь усилитель, а составлять часть цепи
местной ОС в отдельных его каскадах. Ту же функцию выполняют
и корректирующие резистивно-емкостные цепи, особенно распрос-
траненные в усилителях на интегральных микросхемах. Действие
их в простейшем случае сводится к ограничению (уменьшению)
– 77 –
Л.В.
Кропочева. «Усилительные устройства»
полосы
пропускания и уменьшению фазового
сдвига со стороны
высоких
частот АЧХ в отдельных каскадах
усилителя.
В
усилителе ОС (положительная или
отрицательная) может
возникать также из-за паразитных связей: емкостных, индуктив-
ных, гальванических и др. Такие связи, как правило, не поддают-
ся расчету, поэтому их (в основном ПОС) ослабляют различны-
ми способами.
– 78 –
Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
§1. Однокаскадный усилитель на биполярном
транзисторе с общим эмиттером
Типичная схема усилительного каскада на транзисторе с ОЭ
показана на рис. 6.1. Входное усиливаемое переменное напряже-
ние U BX подводиться ко входу усилителя через разделительный
конденсатор C1 . Конденсатор C1 препятствует передаче постоян-
ной составляющей напряжения входного сигнала на вход усилите-
ля, которая может вызвать нарушение режима работы по постоян-
ному току транзистора VT . Усиленное переменное напряжение,
выделяемое на коллекторе транзистора VT , подводится к внеш-
ней нагрузке с сопротивлением R H через разделительный конден-
сатор C 2 . Этот конденсатор служит для разделения выходной кол-
лекторной цепи от внешней нагрузки по постоянной составляющей
коллекторного тока I KP . Значения I KP и других постоянных со-
ставляющих тока и напряжений в цепях транзистора зависят от ре-
жима его работы (начального положения рабочей точки).
Рис. 6.1. Схема усилителя с общим эмиттером
Рабочей точкой транзистора называют точку пересечения ди-
намической характеристики (нагрузочной прямой) с одной из стати-
ческих вольт-амперных характеристик. Режим работы транзистора
– 79 –
Л.В.
Кропочева. «Усилительные устройства»
определяется
начальным положением рабочей точки
(при отсутствии
входного
переменного сигнала). Это положение
определяется на ха-
рактеристиках
совокупностью постоянных составляющих
токов и
напряжений
в выходной I KP
,
U БЭр
цепях
(рис. 6.1 б, в).
При
работе транзистора в активном
(усилительном) режиме
(класса А) рабочая точка должна находиться примерно посредине
отрезка АВ нагрузочной прямой. Предельные изменения входного
тока базы должны быть такими, чтобы рабочая точка не выходи-
ла за пределы отрезка АВ. Начальное положение рабочей точки
обеспечивается делителем напряжения, состоящим из резисторов
R1 и R 2 , значения сопротивлений которых определяют из соотно-
шений:
Eк − U
БЭр − U RЭ ,UБЭр + URЭ ,R1 =R2 =
I Д + I БрIД
где I Д = (2! 5)I Бр – ток в цепи делителя.
При обеспечении режима работы транзистора необходимо осу-
ществить температурную стабилизацию положения рабочей точки
(уменьшить влияние температуры на начальное положение рабо-
чей точки). С этой целью в эмитерную цепь введен резистор R Э ,
на котором создается напряжение ООС по постоянному току U RЭ .
Рис. 6.2. Эквивалентная схема усилительного каскада
Для устранения ООС по переменному току (при наличии вход-
ного переменного сигнала) резистор R Э шунтируют конденсато-
– 80 –
