_books_met_files_fund_radio_el

111

противофазе с входным. Вход Uвх2 по отношению к выходу Uвых2 называется инвертирующим.

Пусть вход Uвх2 заземлен, а сигнал подается на вход Uвх1. При увеличении входного сигнала возрастает ток эмиттера Iэ1 транзистора Т1, а ток эмиттера Iэ2 транзистора Т2 уменьшается (т.к. Iэ=Iэ1+Iэ2=const).

При этом ток коллектора IK2 транзистора Т2 и падение напряжения на сопротивлении RK2 уменьшается, выходное напряжение увеличится. Таким образом, выходное напряжение Uвых2 оказалось в фазе с входным Uвх1. Вход Uвх1 неинвертирующий для выходного сигнала, снимаемого с транзистора Т2.

Дифференциальные каскады требуют парафазного усиливаемого сигнала, симметричного относительно земли (два одинаковых напряжения противоположных фаз, подаваемые между базами и землей). Здесь имеет место симметричный выходной сигнал.

Дифференциальный усилитель с однополюсным выходом

Этот усилитель – устройство, усиливающее дифференциальный сигнал и преобразующее его в несимметричный сигнал, с которым могут работать обычные схемы.

Рис. 10.33

10.5. Операционные усилители (ОУ)

Основным элементом операционного усилителя является дифференциальный усилитель.

Рис. 10.34

На рисунке 10.34 приведена обобщенная структурная схема операционного усилителя.

112

Это усилитель с дифференциальным входом и однотактным выходом, с большим входным и малым выходным сопротивлениями.

Идеальный ОУ

Iвх RОС

U2

Рис. 10.35

Идеальный ОУ характеризуется следующими параметрами:

Rвх разн= ; Ku= ; Rвых=0.

Если Rвх разн= , то Iвх=0, т.е. U1-U2=0. Итак, два правила идеального ОУ:

1)Разность потенциалов между входными контактами равна нулю.

2)Вход не потребляет тока (Iвх=0).

Пользуясь этими правилами, рассмотрим некоторые каскады, выполненные на ОУ.

а) Инвертирующая схема усилителя напряжения (рис. 10.36).

Выходное сопротивление Rвых – омы.

Здесь имеет место параллельная обратная связь по напряжению.

115

д) Инвертирующий усилитель тока.

R1

iR1

Рис. 10.39

Здесь входной ток iвх, выходной ток iвых. Входной ток, поступающий в инвертирующий вход ОУ, компенсируется частью выходного тока. iвх=-iR2, т.к. по второму правилу i-=0.

iвых=iR2+iR1

UR2=UR1 т.к. по первому правилу потенциалы + и - равны, т.е. += -=0. Отсюда:

iR2R2=iR1R1=(iвых-iR2)R1, iR2R2=iвыхR1-iR2R1,

следовательно

Здесь также как и в (10.22) сопротивление нагрузки не входит. Это означает, что ОУ работает как идеальный источник тока, с бесконечно большим внутренним сопротивлением по отношению к нагрузке, т.е. Rвых .

10.6. Частотно-избирательные усилители

Данная узкополосная система совмещает в себе функции усилителя и линейного полосового частотного фильтра.

+EК

Рис. 10.41

116

Коэффициент усиления по напряжению:

В отличие от резистивно-емкостной нагрузки апериодического усилителя здесь нагрузкой активного элемента служит параллельный колебательный контур. Учитывая то, что входное сопротивление следующего каскада мало, включение этого сопротивления непосредственно параллельно колебательному контуру привело бы к снижению его эквивалентной добротности. Поэтому используют частичное включение контура. Это сделано также для уменьшения шунтирующего действия выходной проводимости и согласования выходного и входного сопротивлений транзисторов.

Обращаясь к эквивалентной схеме усилителя, видим, что ток с комплексной