Вопросы для самопроверки

1. В каких случаях нужны регуляторы усиления?

2. После какого каскада усилителя целесообразно размещать регулятор усиления?

3. Изобразите схему потенциометрического регулятора усиления.

4. Каковы возможные особенности реализации регуляторов усиления в схемах на ОУ?

5. На чём основано перемножение по схеме рис. 8.3?

3.2.9. Усилители высокой чувствительности

К усилителям высокой чувствительности относятся усилительные тракты с большим коэффициентом усиления, таким при котором на качество выходных сигналов начинают оказывать влияние собственные шумовые токи и напря-жения [1]. Именно собственные шумы определяют максимально достижимые значения сигнал/шум и соответственно чувствительность усилительного тракта.

В устройствах рассматриваемого типа под чувствительностью понимает-ся минимальное значение сигнала, при котором отношение сигнал/шум на вы-ходе аналогичного тракта имеет заранее оговорённое значение. Таким образом, чувствительность усилительного тракта выражается в вольтах (если источник сигнала задан как источник сигнальной ЭДС) и в амперах (если этот источник сигнала представлен в виде источника сигнального тока). При этом одновре-менно указывается отношение сигнал/шум, которому соответствует это напря-жение или ток.

Основными причинами, порождающими собственные шумовые токи в усилительных схемах, являются дискретная структура токов, протекающих в транзисторах (их электронно-дырочный характер), и тепловое движение сво-бодных электронов в резистивных элементах электронных цепей, в том числе и в резистивных элементах транзисторов. Следует отметить, что идеальные (без потерь и неизменные во времени) емкостные и индуктивные сопротивления не являются источниками шумов.

Анализ шумовых свойств линейных электронных цепей можно произво-дить, пользуясь методом, основанным на представлении шумящих цепей в виде шумящего четырёхполюсника. Согласно этому методу шумовые свойства лю-бого усилительного звена, содержащего внутренние источники шума, модели-руются с помощью двух эквивалентных шумовых источников, обычно включа-емых на его входе (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Модель усилительного звена, содержащего

внутренние источники шума

Обычно все основные внутренние источники шума в усилительных схе-мах являются некоррелированными, в результате чего общая мощность шума на выходе является суммой мощностей, порождаемых отдельными источниками:

; (9.1)

, (9.2)

где – мощность шума на выходе, порождаемаяn-м источником шума;

–действующее значение шумового напряжения на выходе, обуслов-ленного n-м источником шума;

j – общее число шумовых источников, оказывающих заметное влияние на общий уровень шума на выходе.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется усилителем высокой чувствительности?

2. Что понимается под чувствительностью усилителя?

3. Что является основной причиной собственных шумов?

4. В чем состоит достоинство метода шумящего четырёхполюсника?

5. Как выражается общая мощность шума на выходе ?

6. В чём выражается интенсивность шумового источника напряжения и тока?

7. На какие разновидности подразделяются шумовые процессы?