5. Принцип построения усилительных схем.
Основные этапы построения схемы усилителя:
Выбор типа усилительного элемента : БТ, ПТ, ЭЛ, ИМС.
Способ включения в схему ОЭ (ОУ, ОК) , ОБ (ОЗ, ОС), ОК (ОС, ОА).
Выбор режима работы УЭ без отсечки выходного тока (режим А), с отсечкой (режим B, АB,D,Cи другие ).
Выбор схемы питания (по постоянному току) , обеспечение на электродах УЭ (последовательное, параллельное).
Обеспечение стабильности усилителя.
и ряд других ..
5.1. Способы включения УЭ по переменному току (I~).
Название схему определяется тем электродом УЭ, который является общим для источника входного сигнала и для нагрузки.
Влияние включения УЭ на основные характеристики каскада.
Инверсия сигнала.
Входной сигнал входной сигнал входной сигнал
Инверсированный не инверсированный не инверсированный
Yвых =180̊ СYвых = 0Yвых = 0
Коэффициент усиления.
По частотным искажениям.
Аналогично соотношение между переходными искажениями.
Нелинейные искажения.
5.2. Составные транзисторы и каскадные схемы.
Составные транзисторы – это соединение двух и более транзисторов, как правило, непосредственно связанные и обладающие новыми комбинациями.
Пара Дарлингтона.
ОЭ – ОЭ
h 21 пара = Ik / Iб = h 21э1 + h 21э2 + h 22э1 + h 22э2
Каскадная схема.
Последовательное соединение двух транзисторов с одинаковыми или различными включениями по переменному току.
ОЭ – ОБ
h21 посл=Iвых/Iвх=h21э1 ∙ h21б2 ≈ h21э1
5.3.1. Нестабил. Цепи питания.
Uкэо =Eи –Iко ∙Rн
Uбэ =Eи –Iбо ∙Rг
При изменении tвсе стабил. характеристики поднимаются вверх и увеличивается ток.
Схемы с фиксированным током базы.
Rб>>τбэ =>Iб = (τ ист – Uбэо) / Rб =const=U(t̊C)
Фиксированный ток базы не обеспечивает стабил. режима.
Uбэо ≈ Ig ∙ Rб2= φ(t̊C)
Не обеспечивает Uстабил. => это нестабилизированная.
5.3.2. Цепи питания с термокомпенсацией.
Если Rб1нет =>Uбэо=Ug
VD=>VTв диодном включении.
q = ∆ K / K
qос=q / А*
При изменении температуры происходят изменения , при которых может быть использован терморезистор и диоды.
5.3.3. Стабилизация с помощью оос.
Эмиттерная стабилизация.
Uбэ по второму закону Кирхгофа:
Eпит = (Ig + Iбо) ∙R1 + U2
Uбэо =U2 – (Iбо +Iко ) ∙Rэ
Ig≥ (2 … 5)Iбо
U2 = Ig∙ R2 = const = U ( t ̊ C)
t ̊ ↑ => Iк ↑, Iб ↑, Iко ∙ Rэ↑ => Uбэо => ООС
URэ =Uос =Rвых∙Rэ (последует наRэ и создается последовательная ООС по току )
qос = q / A* kос = F / A
Rэ создает ООС для стабилизации режима. Для того, чтобы избежать уменьшения усиления в рабочей полосе пропускания.
Сэ ↑↑↑ = 1 / 2πfCэ=> 0
Коллекторная стабилизация.
Выходная влияет на входную ООС по Uи не меняет сквозного коэффициента.
Реально используют комбинированную стабилизацию(коллекторно – эмиттерная).
Генератор стабильного тока (ГСГ). Зеркало тока.
Желательно стабилизировать ток.
Выходной ток отражает ток транзистора.
Выводы:
стабилизация режима работы транзисторов осуществляется спеш. средствами.
вводится в каскад ООС.
В ИМС ,а также в УЛТ применяются различные схемы генераторов тока.
Каскад на полевом транзисторе.
Каскад на ЭЛ.
