8.5.3 Підсилювачі постійного струму

з модуляцією – демодуляцією

При вирішенні задач значного підсилення потужності ЕІС з постійною складовою використовують перетворення інформації шляхом модуляції-демодуляції. Функціональна схема ППС, побудованого за таким принципом, зображено на рис. 8.12. Процеси обробки ЕІС нагадують модуляцію та детектування, які використовуються в радіомовленні, телебаченні та інших радіотехнічних системах з амплітудною модуляцією (див. розд.1).

Низькочастотний малопотужний ЕІС з полосою частот 0…f_верх, що формується датчиком, попередньо підсилюється ППС, та поступає на вхід балансного модулятора. Генератор несучої частоти формує високочастотний сигнал постійної амплітуди, частота якого f_нес в 10 – 100 разів більша верхньої межової частоти ЕІС. На виході балансного модулятора виділяється сигнал зі змінною амплітудою, величина якої визначається рівнем вхідного ЕІС. Низькочастотна (постійна) та високочастотна складові тепер зафіксовані рівнем амплітуди високочастотного коливання. Для підсилення потужності такого сигналу використовують RC- підсилювачі або вибірні підсилювачі з резонансною частотою f_нес.

Т

U_ВИХ

акий сигнал можна передавити через канали зв`язку без вирішення проблем, обумовлених використанням ППС. На виході інформаційної системи за допомогою демодулятора та фільтра низьких частот відновлюється вхідний низькочастотний ЕІС, який використовується для керування кінцевим пристроєм, технологічним обладнанням та ін.

8.6 Вибірні (селективні) підсилювачі

8.6.1 Визначення та класифікація

Вибірні підсилювачі (ВП) забезпечують підсилення ЕІС на частоті f _РЕЗ у вузькій смузі частот ∆ f за відношенням ∆ f / f_РЕЗ<<1. Вони широко використовуються в різних вимірювальних пристроях для виокремлення корисного сигналу визначеної частоти, а також в радіоприймачах для прийому лише однієї радіостанції та пригнічення сигналів інших джерел.

Виділяють два різновиди ВП:

• резонансні підсилювачі;

• підсилювачі з частотно-залежним зворотним зв`язком.

У перших вибірковість забезпечується паралельним LC контуром, що має частотно-вибіркові властивості та служить навантаженням вихідного кола підсилювача. Вибіркові підсилювачі другої різновидності використовують RC-кола частотно залежного зворотного зв'язку, які підкреслюють або заглушають сигнали у вузькому діапазоні частот. Це, власне, зумовлює квазірезонансний характер частотної характеристики підсилювача.

8.6.2 Резонансні підсилювачі

Для побудови РП використовують активні дискретні компоненти та спеціальні ІМС.

П ринципова електрична схема РП на дискретних компонентах подана на рис.8.13, а АЧХ в логарифмічному масштабі – на рис. 8.14. Опір коливального контуру на резонансній частоті має максимальне значення та активний характер. Отже, коефіцієнт підсилення резонансного підсилювача максимальний, коли частота підсилювального сигналу збігається з резонансною частотою коливального контуру зменшуючись на інших частотах.

Резонансні підсилювачі характеризуються вибірковістю, яка визначає перевищення підсилення на резонансній частоті порівняно з підсиленням на деякій частоті смуги пропускання. Підвищення вибірковості на заданій частоті зв`язане зі збільшенням добротності контуру.

Промисловість випускає мікросхеми, спеціально призначені для резонансних високочастотних підсилювачів. Основою таких мікросхем є диференційний підсилювач (235УР3), каскадний підсилювач СЕ – СБ або диференційний підсилювач в сполученні з каскадними схемами (235УВ1) і ін. Необхідні параметри РП забезпечуються підключенням навісних LC компонентів контуру до зовнішніх виводів ІМС.

При побудові багатокаскадних ВП виникає задача забезпечити селекцію ЕІС в деякому широкому частотному діапазоні. Для цього в послідовно з`єднаних резонансних підсилювачах розладнують резонансні частоти одну щодо іншої.