Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Электронные цепи непрерывного и импульсного действия..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
22.3 Mб
Скачать

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.