7. Усилители с частотно-зависимым коэффициентом усиления

Усилитель с регулируемой в широком диапазоне частотной характеристикой. Регулировка частотной характеристики в схеме (рис. 4.42) осуществляется двумя резисторами: в области высоких частот — резистором R2, в области низких частот — резистором R4. На частоте 30 Гц коэффициент_t усиления меняется от +19 до — 22 дБ, а на частоте 20 кГц — от +19 до — 19 дБ. Среднее поло­жение потенциометров дает равномерную частотную характеристи-. ку. При этом коэффициент усиления схемы равен 0,9. При выходном сигнале менее 250 мВ коэффициент гармоник менее 0,1 %, при 2В — - нелинейные искажения возрастают и становятся 0,9 % на частоте 12,5 кГц. Формы АЧХ при крайних положениях движковR2 иR4 показаны на графике рис. 4.42.

Широкополосный усилитель с управляемой частотной характери­стикой. Усилитель (рис. 4.43) имеет ступенчатую раздельную регу­лировку по низким и высоким частотам. Дискретность регулировки 2 дБ. Диапазон регулирования от — 12 до +12 дБ. Коэффициент гармоник порядка 0,1 %. Полоса пропускания равна от 10 Гц до 200 кГц. Формы АЧХ при ступенчатом регулировании показаны на графике рис. 4.43.

Низкочастотный усилитель. Усилитель (рис. 4.44) имеет регули­руемую форму АЧХ и коэффициент усиления более 10³. Он облада­ет минимальными нелинейными искажениями, которые получены за счет ООС через резисторR2. Для устранения самовозбуждения уси­лителя в схеме предусмотрены два конденсатора (С1 иС7). Преде­лы регулирования АЧХ проиллюстрированы на графике рис. 4.44.

Усилитель с регулируемой частотной характеристикой. Усилитель (рис. 4.45) имеет коэффициент усиления 20 дБ. На граничных ча­стотах 30 Гц и 20 кГц можно регулировать коэффициент усиления в диапазоне ±20 дБ. Выходной сигнал имеет нелинейность порядка 0,01 %. Максимальная амплитуда выходного сигнала 8 В.

Рис. 4.42

Рис. 4.43

Рис. 4.44

Предварительный усилитель для магнитного звукоснимателя.

Усилитель (рис. 4.46) предназначен для выравнивания частотной характеристики магнитного звукоснимателя при стереофоническом воспроизведении звука. Совместно со звукоснимателем на выходе усилителя получается равномерная амплитудно-частотная характе­ристика в полосе от 20 Гц до 20 кГц. Для уменьшения собст­венных шумов усилителя оба транзистора работают в режиме микротоков. Коэффициент усиле­ния на частоте 1 кГц равен 36 дБ. Входное сопротивление усилите­ля равно 50 кОм. Частотная зави­симость коэффициента усиления приведена на графике рис. 4.46. Логарифмический усилитель с Динамическим диапазоном 60 дБ. Для получения логарифмического закона изменения выходного сигнала применяется усилитель с большим выходным сопротивлением, который работает на диод (рис. 4.47). Большое выходное сопротив­ление усилителя по переменному сигналу обеспечивается включением динамической нагрузки в цепь коллектора транзистораVT3 — со­ставного эмиттерного повторителя, в базовую.цепь которого подается выходной сигнал. В результате этого в эмиттере транзистораVT2 будет сигнал, близкий к сигналу в коллектореVT3. Через резисторR5 отсутствует ток сигнала. Получается эквивалентное сопротивле­ние около 250 — 500 кОм. С этим выходным сопротивлением усили­тель работает на диодную нагрузку. Диоды определяют логариф­мический закон изменения выходного сигнала. Зависимость U_Вых усилителя отU_Bi проиллюстрирована на графике рис. 4 47.

Рис. 4.45 Рис. 4.46

Суммирующий усилитель.Усилитель (рис. 4.48) позволяет под­ключить на вход три источника сигнала с различными выходными сопротивлениями. КоВходу 1 подключают микрофон, выходной сигнал которого около 2 мВ. Звукосниматель с выходным сигналом 100 мВ подключают коВходу 2. Магнитофон, выходной сигнал ко­торого 250 мВ, можно подключить коВходу 3. Все датчики хоро­шо изолированы один относительно другого, поскольку на входе ОУ поддерживается нулевой уровень.

Модуляционный усилитель. Усилитель (рис 4 49) построен по принципу модуляция — демодуляция. Низкочастотный входной сигнал преобразуется в импульсный. Импульсный сигнал проходит че­рез три каскада усиления. На вы­ходе расположен синхронный де­тектор, который восстанавливает первоначальное состояние входно­го сигнала. При модуляции вход­ного сигнала возникают переход­ные процессы, которые искажают выходной сигнал. Искажения воз­никают из-за разделительных кон­денсаторов. Для устранения пере­ходных процессов в измеритель­ном усилителе, применяют цепи компенсации. Входной сигнал цепи компенсации проходит через эмиттерный повторитель, собранный из части микросхемыDA1, и подается на вход 2 дифференциального усилителя микросхемы К122УД1. На вход 1 подается модулирован­ный сигнал. РезисторомR3 добииваются такого положения, при ко­тором постоянная составляющая в модулированном сигнале отсут­ствует. Так, если модулятор преобразует входной сигнал в импульс-сы одной полярности; то в результате действия цепей компенсации на выходе первого каскада усилителя действует уже двухполярный импульсный сигнал. Таким образом, на переходных конденсаторах не происходит изменения напряжения при изменении амплитуды входного сигнала.

Рис. 4.47 Рис. 4.48

Введение цепей компенсации не влияет на дрейф нуля усилителя Трехкаскадный усилитель имеет коэффициент усиления 1000, порог чувствительности 100 мкВ. Частота модуляции равна 40 кГц.