Методическое пособие
по курсу
«СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ»
ГЛАВА 6. МНОГОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
6.1. Особенности построения многокаскадных усилительных трактов
В пределах одного каскада усиления достаточно трудно совместить многие параметры, которые могут быть предъявлены к усилителю техническими требованиями. К числу подобных параметров можно отнести, например:
1. Высокое входное сопротивление.
2. Низкое выходное сопротивление.
3. Желаемый коэффициент усиления.
4. Чувствительность и т.д.
В связи с этим в большинстве своем усилители стоят по многокаскадной схеме. В этой схеме можно выделить три основных звена:
1. Входной каскад.
2. Один или несколько каскадов предварительного усиления.
3. Выходной или выходные каскады.
На входной каскад возлагается:
1. Основная функция - это усиление.
2. Согласование выходного сопротивления источника сигнала с входным сопротивлением усилительного тракта.
Под согласованием понимается мероприятия по повышению коэффициента передачи входной цепи. Для этого во входных каскадах используют схемные решения с повышенным входным сопротивлением. Так включение на входе каскада ОКилиОЭпозволяет, несмотря на то, что коэффициент усиления каскада будет близок к1(т.е. отсутствует усиление по напряжению), получить достаточно высокое входное сопротивление усилительного тракта, а коэффициент передачи входной цепи приблизить к1.
Во входном каскаде так же стремятся располагать органы управления, например, усилением.
В ряде случаев требуется получить предельную чувствительность усилителей. Для этого входные каскады строятся с учетом их малошумящего построения, например:
1. Используется малошумящие усилительные приборы и другие компоненты.
2. Используется различные схемные ухищрения, направленные на снижение внутренних шумов усилительного каскада.
3. Отказ от использования МДП- транзисторов во входных каскадах.
Каскады промежуточного усиленияпредназначены в основном для получения требуемого коэффициента усиления по напряжению. Исходя из этого они должны обладать устойчивостью и стабильностью параметров в своей работе.
Выходные каскадыпредназначены для обеспечения в нагрузке требуемых, обычно больших, сигнальных токов и напряжений, т.е. сигнальных мощностей. Поэтому их часто называют усилителями мощности.
6.2 Способы межкаскадных связей.
6.2.1 Усилители с непосредственными межкаскадными связями.
В многокаскадной схеме сигналы с выхода предыдущего каскада передаются на вход последующего каскада. Простейшей межкаскадной связью является непосредственная связь. При этой связи вход последующего каскада непосредственно соединяется с выходом предыдущего каскада.
К схемам с непосредственными связями относятся схемные построения ОЭ-ОБ.(рис.6.1)
В схемах (рис.6.1) выход первого каскада (ОЭ, VT2, коллектор) непосредственно соединяется со входом второго каскада (ОБ, эммитер VT2). На рис .6.1аодин источник питания, на рис.6.1бдва источника питания, базаVT1, отсутствиеСб улучшение работы наНЧ.
Схемы на рис.6.1 организованы по последовательной схеме питания, значит в выходных цепях первого (VT1) и второго (VT2) каскадов протекают практически одинаковые токи, а напряжение источника питания распределяется между первым и вторым каскадами.
На рис.6.2 приведены схемные построения усилительной схемы с непосредственной связью с последовательно включенными каскадами и параллельно включенными каскадами к источнику питания.
Преимущество схемы (рис.6.2б) перед схемой (рис.6.2а) состоит в том, что она построена на транзисторах разного типа (p-n-p и n-p-n). Это позволяет реализовать линейный участок работы транзисторов.
К достоинствам непосредственных межкаскадных связей следует отнести:
простоту реализации;
отсутствие низкочастотных искажений;
возможность стабилизации работы многокаскадной схемы на постоянном токе одной общей петлей ООС. Непосредственная связьУПТи аналоговыеИС.