- •непрерьгоного и импульсного действия
- •Малахов В. П.
- •УСИЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
- •1.4.1. Входные и выходные данные
- •1.4.3. Коэффициент полезного действия
- •1.4.4. Частотная и фазовая характеристики
- •1.4.8. Нелинейные искажения
- •1.4.9. Амплитудная характеристика
- •1.4.10. Режимы работы усилительных элементов
- •ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ
- •2.2.1. Коэффициент усиления
- •2.2.2. Частотные искажения
- •2.2.3. Нелинейные искажения и помехи
- •2.2.4. Входное сопротивление
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
- •3.1.1. Питание цепей коллекторов биполярных транзисторов
- •8.1.2. Цепи смещения в каскадах на биполярных транзисторах
- •3.1.4. Питание цепей стоков полевых транзисторов
- •3.1.5. Цепи смещения и стабилизации режима работы в усилительных каскадах на полевых транзисторах
- •3.2.1. Каскады с непосредственной связью
- •УСИЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ С РЕЗИСТИВНО-ЕМКОСТНОЙ СВЯЗЬЮ
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ
- •5.2.1. Однотактный трансформаторный каскад
- •5.2.2. Бестрансформаторный однотактный каскад
- •5.3.3. Бестрансформаторные двухтактные каскады
- •УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
- •ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
- •8.6.1. Защита цепей питания
- •8.6.2. Защита входных цепей
- •8.6.3. Защита выходных цепей
- •8.6.4. Компенсация входного тока сдвига
- •8.6.5. Компенсация входного напряжения сдвига
- •8.6.6. Ослабление влияния синфазного сигнала
- •8.6.7. Увеличение входного сопротивления
- •8.6.8. Увеличение выходной мощности
- •8.6.9. Коррекция частотной характеристики
- •9.4.1. Общие сведения
- •ИДЕАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
- •ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ И ИНТЕГРИРУЮЩИЕ ЦЕПИ
- •ЭЛЕКТРОННЫЕ КЛЮЧИ И ОГРАНИЧИТЕЛИ
- •14.3.1. Насыщенный ключ
- •14.3.2. Ненасыщенный ключ
- •14.4.1. Основные определения
- •14.4.2. Применение ограничителей
- •Глава 17 МУЛЬТИВИБРАТОРЫ
- •БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОРЫ
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •21.1.1. Классификация триггеров
- •21.1.2. Асинхронный Я&триггер
- •21.1.3. Синхронизируемый RS -триггер
- •21.1.4. Т-триггер
- •21.1.5. Д-триггер
- •21.2.3. Ждущий мультивибратор
- •ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ТИРИСТОРАХ
подключаются параллельно к общему источнику питания, называемому источником питания цепи стока Яс, как по казано на рис. 3.4, а и 3.4, б.
3.1.5. Цепи смещения и стабилизации режима работы в усилительных каскадах на полевых транзисторах
Цепи смещения в каскадах на полевых транзисторах вы полняются схемами с фиксированным напряжением на за творе. При этом может использоваться дополнительный ис точник смещения (рис. 3.5, а), либо смещение осуществля ется с использованием источника £ 0 (рис. 3.5, б).
Рис. 3.5. Схемы подачи смещения во входные цепи и стаби лизация режима работы усилительных каскадов на полевых транзисторах
В первой схеме величина смещения U03 определяется делителем напряжения /?1, R2 и источником Есм (так как ток затвора полевых транзисторов очень мал: у транзис торов с управляемым р — л-переходом он составляет
10“ 12—10“ 9 Л, а у МОП-транзисторов 10“ 15—l0“ 14 А)
и 03 = £см R2~* При этом сопРотнвление резистора
R2 может быть выбрано очень большим, что обеспечит и бэльшое входное сопротивление каскада.
Вторая схема имеет меньшее число резисторов в цепи смещения и только один источник питания. Однако вход
ное сопротивление каскада меньше, чем в предыдущем слу чае, так как R2 не может быть выбрано большим, чтобы не ограничивать ток делителя напряжения.
Кроме того, следует отметить, что данная схема применима только для МОП-транзисторов с индуцированным каналом.
Для стабилизации режима работы усилительных кас кадов на полевых транзисторах применяются схемы, по добные схемам эмиттерной стабилизации. Эти схемы назы ваются схемами с истоковой стабилизацией.
Истоковая стабилизация может быть выполнена незави симо от типа примененного полевого транзистора (рис. 3.5, в
ирис. 3.5, г).
Впервой схеме напряжение смещения определяется как
£Л)3 = |
/ои Д и . |
|
R2 ^ -----/ 0иДн* При из |
Во |
второй схеме |
(Л* = Ес |
|
менении температуры |
меняется |
ток покоя истока /ои, что |
приводит к изменению падения напряжения на резисторе Ru и, как следствие, изменению напряжения смещения та ким образом, что обеспечивается стабилизация режима ра боты, подобно схемам с эмиттерной стабилизацией на би полярных транзисторах.
Истоковая стабилизация позволяет осуществить пита ние от одного источника Ес при всех видах и режимах рабо ты транзисторов.
3.2. СХЕМЫ МЕЖКАСКАДНОЙ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ
Схемы межкаскадной связи обеспечивают передачу уси ливаемого сигнала от источника сигнала на вход усилите ля, от одного каскада к другому, от выходной цепи послед него каскада в нагрузку. Применяются следующие виды межкаскадной связи: непосредственная, резистивно-ем костная, трансформаторная, дроссельная. Существуют так же комбинации этих схем.
3.2.1.Каскады с непосредственной связью
Вэтих усилителях связь между каскадами осуществля ется при помощи элементов, не препятствующих прохож дению как переменной, так и постоянной составляющих уси ливаемого сигнала. Этот вид межкаскадной связи применя ется в усилителях постоянного напряжения и тока. Способы построения усилителей показаны на рис. 3.6, а и 3.6, б.
Рис. 3.6. Схемы межкаскаднон связи в усилителях
3.2.2.Каскады с резистивно-емкостной связью
Вэтих схемах между входными цепями последующих каскадов и выходными цепями предыдущих включаются разделительные конденсаторы Ср, преграждающие путь по стоянной составляющей усиливаемого сигнала на вход сле дующего каскада (рис. 3.6, в).
Эти усилительные каскады находят самое широкое при менение в качестве предварительных усилителей напряже ния.
3.2.3.Каскады с трансформаторной связью
Втрансформаторных каскадах межкаскадная связь осу ществляется при помощи трансформатора 7\ первичная об мотка которого включается в выходную цепь предыдущего каскада, а вторичная — во входную цепь следующего. При менение трансформатора с соответствующим коэффициен том трансформации позволяет согласовать сопротивление нагрузки с выходным сопротивлением усилительного кас када, что повышает отдаваемую мощность и к. п. д. каскада.
как |
Каскады |
с трансформаторной |
связью |
используются |
|
предварительные |
каскады |
усиления |
напряжения |
||
(рис. 3.6, г) |
и как каскады усиления мощности (рис. 3.6, д). |
||||
В |
связи с |
развитием |
микросхемотехники трансформатор |
ные каскады сейчас применяются редко (особенно в каска дах предварительного усиления).
3.3. ПАРАЗИТНЫЕ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В МНОГОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ
При практическом использовании многокаскадных уси лителей почти всегда существуют паразитные обратные свя зи, которые могут вызвать самовозбуждение усилителя. Н а иболее распространенными видами паразитных обратных связен являются следующие: электростатические, электро магнитные, электромеханические и связи через общий ис точник питания.
Электростатическая связь возникает за счет паразит ных емкостей, связывающих последующие каскады с пре дыдущими. Если петлевое. усиление возникающих в этом случае контуров обратной связи будет равно или больше единицы, то усилитель может самовозбудиться. Самовоз буждение происходит на достаточно высоких частотах (де
сятки килогерц). Ослабляется эта паразитная связь при тщательном и правильном выполнении монтажа усилителя.
Электромагнитная связь возникает за счет магнитной связи между трансформаторами предыдущих и последую щих усилительных каскадов, при неудачном размещении этих трансформаторов на монтажной плате. Обычно эту связь устраняют правильной ориентировкой трансформа торов на шасси.
Рис. 3.7. Схема устранения паразитной обратной связи в многокаскад ном усилителе через общий источник питания
Электромеханическая связь проявляется в усилителях, подвергающихся сотрясениям и вибрациям. Устраняется эта связь амортизацией как вибрирующих частей, так и все го усилителя в целом.
Связь через источник питания возникает за счет паде ния напряжения на внутреннем сопротивлении источника питания при протекании через него переменных составля ющих токов каскадов.
Рассмотрим действие этой паразитной обратной связи на примере схемы, приведенной на рис. 3.7. Через внутрен нее сопротивление RH источника питания протекают пере менные составляющие токов всех трех каскадов, причем ток /кз преобладает. Поэтому величина и полярность мгно венного значения падения напряжения на R„ будет опре деляться величиной и направлением мгновенного значения 1кз. Это падение напряжения через делители смещения и коллекторные резисторы поступает во входные цепи каска дов, образуя число контуров паразитной обратной связи, равное числу каскадов усилителя. Это напряжение, на пример, оказывается в фазе с сигналом, поступающим на вход второго каскада с выхода первого. Если для этого кон тура обратной связи петлевое усиление станет равным или больше единицы, то усилитель может самовозбудиться.