2 Усилители постоянного тока.

В устройствах автоматического контроля и регулирования часто существуют задачи усиления, медленно меняющихся сигналов, например сигналов от технологических датчиков температуры, влажности, давления, угла сдвига и др.Эти электрические и неэлектрические величины преобразуются в медленно изменяющиеся токи или напряжения в нормируемых диапазонах, частота которых составляет всего лишь единицы или доли герца. Рассмотренные ранее схемы для усиления этих сигналов не подходят, поскольку содержат реактивные усилительные элементы. Для усиления таких сигналов применяют усилители, полоса пропускания которых имеет нижнюю границу f_н = 0, а сами усилители, обладающие этими свойствами называются УПТ.

3 Упт на базе каскада с оэ.

R_б1 и R_б2 устанавливают начальное смещение U_бэ = U_бэ/е₁, при этом U_к  Е_к/2.

Для того, чтобы при подключении источника сигнала и нагрузки данный режим не нарушался, входной делитель должен иметь следующие параметры:R_g1 = R_б1 R_g2 = R_б2 При этом потенциал U_з = U_бэ и через источник сигнала не течёт ток цепи смещения. Аналогично делитель R_g3R_g4 должен обеспечить на своём выходе напряжение равное U_к покоя. Тогда при отсутствии входного сигнала ток загрузки равен “0”. Схема применяется редко, т.к. имеет ряд недостатков:

1. Источник сигнала и нагрузки не имеют общего провода, что усложняет построение многокаскадных схем.

2. Балансировка каскада, т.е. компенсация тока покоя делителями существенно зависит от изменения напряжения питания.

4 Схема симметричного дифференциального каскада.

Дифференциальный каскад предназначен для усиления разности сигналов, наблюдаемой между его входами. ДУ могут строиться на биполярных и полевых транзисторах по простым и усложнённым схемам. Рассмотрим принцип действия ДУ на примере простейшей биполярной схемы.

Условие баланса моста .

Изменение Е_к не приведёт к появлению выходного напряжения. U_вых одновременное пропорциональное изменение элементов схемы не приведёт к изменению баланса моста.

Входной сигнал между базами VT1 и VT2 называют дифференциальным напряжением. Кроме дифференциального напряжения действует также симфазное напряжение. Полезным входным сигналом является дифференциальное напряжение, а симфазное не должно оказывать влияния на входное напряжение.

Дифференциальные схемы позволяют повысить устойчивость усилителя к помехам. Наиболее совершенной аналоговой схемой на основе дифференциального каскада является ОУ.

Вопросы для самопроверки

1. Постройте характеристики работы усилительного каскада схемы с общим истоком и объясните принцип действия

2. В каких случаях применяются усилители постоянного тока?

3. Объясните принцип функционирования УПТ на базе каскада с ОЭ?

4. Какие недостатки имеет схема УПТ на базе каскада с ОЭ?

5. В чем особенность схемы симметричного дифференциального каскада?

Лекция №11

УСИЛИТЕЛИ (продолжение)

ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ.

Задачи:

1. Рассмотреть понятие обратной связи в усилителях и ее назначение

2. Изучить положительные и отрицательные обратные связи, а также ОС по току и по напряжению

3. Проанализировать особенности отрицательной обратной связи

4. Изучить параллельные и последовательные ОС

5. Рассмотреть применение ООС для температурной стабилизации каскада с общим эмиттером

1 Понятие обратной связи в усилителях

Обратной связью в усилителях называют возврат подачи на вход усилителя части выходного сигнала.

Обратные связи в усилителях обычно создают специально для изменения характеристик усилителя. Однако иногда они возникают самопроизвольно. Самопроизвольные ОС называют паразитными.

2 Положительные и отрицательные ОС

ОС называют положительной, если сигнал ОС складывают с входным сигналом, и отрицательной, если сигнал ОС вычитается из выходного сигнала.

Все ОС делятся на ОС по напряжению и по току.

Если цепь ОС подключается к выходу усилителя параллельно его нагрузке, то напряжение ОС будет прямопропорционально напряжению на выходе и такую ОС называют ОС по напряжению.

Если же цепь ОС подключается к выходу последовательно с её нагрузкой, то напряжение её будет прямопропорционально току нагрузки и такую ОС называют ОС по току.

В ОС по напряжению , где — коэффициент передачи ОС.

В ОС по току , где R_ос — взаимное сопротивление выходной цепи и цепи ОС.