транзистора, т.е. схема позволяет значительно повысить выходную мощность по сравнению с однотактным каскадом. Резисторы RБ1 и RБ2, включенные в цепь обратной связи по напряжению, определяют токи смещения транзисторов VT1 и VT2, близкие к отсечке тока. В таком случае в каждом транзисторе ток пройдет только в течение одного полупериода, чем обеспечивается работа усилителя в режиме В.
Достоинство данной схемы состоит в ее простоте. Основной недостатоксхемы— трудностьподборастрогосимметричных разнотипных транзисторов.
7.6.Многокаскадные усилители
Вбольшинстве случаев коэффициент усиления, полученный в одном каскаде усилителя, оказывается недостаточным для практических целей. Для получения необходимого коэффициента усиленияотдельныекаскадысвязываютмеждусобойспомощьюразличных цепей связи, из которых наиболее распространены усилители с резисторно-емкостной и трансформаторной связями.
Двухкаскадный усилитель с резисторно-емкостной связью
Достоинства рассматриваемых усилителей — малый вес и габаритывсвязисконструктивнойпростотойдеталей; возможностьполучения незначительных частотных искажений в широком диапазоне частот. Переменное напряжение входного сигнала (рис. 7.20) изменяет потенциал базы транзистоа VT1 относительно заземленного эмиттера, вызываяизмененияегобазовогоиколлекторноготоков. ПеременнаясоставляющаянапряжениянаRК1, превышающаявнесколькораз входноенапряженияUвх, черезконденсаторсвязиСсвподаетсянабазу VT2, вызываяболеесильныеизмененияегобазовогоиколлекторного токов, аследовательно, иболеесильныеизменениянапряжениянарезисторе RК2. Выходное напряжение Uвых, представляющее собой падение напряжения от переменной составляющей коллекторного тока на резисторе RК2, во много раз выше входного напряжения, подаваемого на первый каскад. Коэффициент усиления двухкаскадного усилителя, как указывалось выше, равен произведению коэффициентов усиления первого и второго каскадов.
155
1-й каскад |
2-й каскад |
Рис. 7.20. Двухкаскадный усилитель с резисторно-ёмкостной связью |
|
Двухкаскадный усилитель на полевом |
|
и биполярном транзисторах |
|
Нестабильность выходных характеристик биполярных транзис- |
|
торов из-за температурного дрейфа носителей тока и малое вход- |
|
ное сопротивление вынуждают усложнять схемы усилителей, что |
|
ведеткснижениюнадежностиработыусилительныхкаскадовэлек- |
|
тронных устройств. |
|
Для полевых транзисторов характерно отсутствие температур- |
|
ногодрейфа, малыешумы, высокаярадиационнаястойкостьиболь- |
|
шое входное сопротивление, что является важным преимуществом |
|
применения их в усилительных каскадах. Однако малая крутизна |
|
характеристики полевых транзисторов в известной степени огра- |
|
ничивает их применение в усилителях из-за невысокого коэффици- |
|
ента усиления. Поэтому целесообразно применять комбинирован- |
|
ные каскады на биполярных и полевых транзисторах, которые по- |
|
зволяют получить значительное усиление, обеспечиваемое |
|
биполярными, и высокое входное сопротивление, обеспечиваемое |
|
полевыми транзисторами, что удобно для использования в устрой- |
|
ствах с высокоомными датчиками сигналов. На рис. 7.21 изобра- |
|
жен двухкаскадный усилитель на полевом транзисторе с p каналом |
|
и на биполярном транзисторе p-n-p, включенными по схеме общий |
|
исток — общий эмиттер. Данный усилитель составлен из каскадов |
|
ранеерассмотренныхусилителей. Входнойпеременныйсигналсна- |
|
пряжением Uвх от высокоомного источника сигналов поступает на |
|
|
156 |
Рис. 7.21. Двухконтактный усилитель наполевомтранзисторе сp каналом и |
биполярном транзисторе p-n-p, включёнными по схеме общий исток— |
общий эмиттер |
затвориистоктранзистораVT1. Соответственноизменяющемусявход- |
ному напряжению изменяется ток стока IС. Переменная составляю- |
щая падения напряжения на резисторе RС отводится конденсатором |
связи Cсв на базу транзистора VT2, пропорционально которой изме- |
няется ток Iк и переменная составляющая падения напряжения на ре- |
зисторе RК, отводимая конденсатором Ср2 на резистор нагрузки Rн. |
Рассматриваемыенижедвухкаскадныеусилителиработаютана- |
логично, отличаясь лишь междукаскадными связями, о которых |
будет дано соответствующее пояснение. |
Двухкаскадный усилитель с трансформаторной связью |
Схема двухкаскадного усилителя напряжения с трансформатор- |
ной связью и трансформаторным выходом на транзисторах приве- |
денанарис. 7.22. ОнаотличаетсяотусилителейсRC-связьютем, что |
в ее коллекторные цепи вместо резисторов включены первичные об- |
моткитрансформаторовТ1 иТ2. УсиленныйтранзисторомVT1 вход- |
ной сигнал передается вторичной обмоток трансформатора Т1 на |
базутранзистораVT2, вызываяболеесильныеизмененияколлектор- |
ного тока транзистора VT2 и увеличение выходного напряжения, |
снимаемого со вторичной обмотки трансформатора Т2. Между ба- |
зой транзистора VT2 и вторичной обмоткой трансформатора Т1 |
157 |
Рис. 7.22. Схема двухкаскадного усилителя напряжения с трансформаторной связью и трансформаторным выходом
включенконденсаторСсв. Онпредназначенизолироватьбазутранзистора VT2 от +ЕК, которое может быть подано через вторичную обмотку трансформатора Т1, не препятствуя при этом прохождению переменного тока на базу VT2 от вторичной обмотки Т1.
Достоинство схем с трансформаторной связью состоит в легком согласованиисопротивленийпоследующегокаскадаспредыдущим и в получении высокого коэффициента усиления. Основные недостатки:
—большие нелинейные искажения из-за наличия индуктивности обмоток трансформатора;
—большие габариты;
—большая стоимость усилителя.
Двухкаскадный резисторный усилитель
Этот тип усилителей (рис. 7.23) занимает промежуточное положение между усилителями с RC-связью и с трансформаторной связью. Как видно из этой схемы, оба каскада выполнены на резисторах, а трансформатор Т — согласующее устройство между каскадами. Конденсатор связи Ссв необходим, чтобы пропускать только переменную составляющую напряжения с первого каскада на пер-
158