Лекція 17

Тема: Приклади практичних схем підсилювачів постійного струму.

1 Балансна схема підсилювача постійного струму.

2 Підсилювач постійного струму з перетворенням вхідного сигналу.

1. У підсилювачах постійного струму “дрейф”, який виникає за рахунок нестабільності характеристики транзисторів принципово не може бути знищений.

“Дрейф” який виникає в наслідок нестабільності характеристик джерел живлення, може бути знищений за рахунок побудови спеціальної схеми підсилювача. Такою є балансна схема підсилювача постійного струму рисунок 17.1.

Рисунок 17.1—Балансна схема підсилювача постійного струму

На рисунку 17.1 показана дещо спрощена схема, бо не зображені дільники зміщення.

Призначення елементів схеми.

R1-R4—це резистори колекторного навантаження транзисторів;

VT1-VT2—це підсилюючі елементи;

R2,R3—це коло попереднього балансування схеми, за допомогою цього кола, при відсутності вхідної напруги, на виході схеми встановлюють нульову напругу.

Вхідна напруга схеми—це різниця напруг в точках а і в.

Uвих=Uа-Uв

Напруга у точці а, та напруга в точці в—це вихідні напруги одно каскадних підсилювачів напруги які можуть бути знайдені за наступними рівняннями:

Ua=-Ek-Ik1R1

Uв=-Ek-Ik2R4

Uвих=-Ек-Ik1R1+Ek-Ik2R4=Ik2R4-Ik1R1

Таким чином, величина вихідної напруги цієї схеми не залежить від напруги джерела живлення, тобто не залежить від змін характеристик цієї напруги.

Припустимо, що вхідна напруга дорівнює нулю, у цьому випадку бази транзисторів мають однакові потенціали. Відповідно Ік1=Ік2, а оскільки R1=R4, то вихідна напруга дорівнює нулю. Припустимо, що на схему подається якась вхідна напруга у цьому випадку потенціали баз транзисторів різні. Різними стануть значення струмів Ік2 та Ік1, і на виході схеми з'явиться підсилена вихідна напруга.

2. Схема підсилювача постійного струму з перетворенням вхідного сигналу дозволяє знищити усі види “дрейфа”. При цьому підсилювач виконується за наступною структурною схемою (рисунок 17.2).

U_вх U_вих

Рисунок 17.2—Структурна схема підсилювача постійного струму з перетворенням вхідного сигналу

На рисунку 17.2:

1-модулятор—це пристрій за допомогою якого постійна вхідна напруга перетворюється у напругу низької частоти.

2-підсилювач напруги низької частоти.

3-демодулятор—це пристрій за допомогою якого підсилена напруга низької частоти знову перетворюється у постійну напругу. Таким чином на вході та виході наведеної схеми діють постійні напруги та при цьому вихідна напруга за величиною значно більша ніж вхідна. Це означає, що схему можна розглядати як підсилювач постійного струму. “Дрейф” будь-який у цій схемі відсутній, бо підсилення проходить за рахунок використання підсилювача низької частоти.

Недоліки схеми наступні:

1 Зайва складність за рахунок використання двох додаткових пристроїв.

2 Зниження коефіцієнта корисної дії за рахунок того, що вхідний сигнал двічі перетворюється і це призводить до додаткових втрат.

Незважаючи на недоліки схема має практичне застосування у промислових контрольно вимірювальних приладах.