93.Усилительные каскады на полевых транзисторах: схемы и основные соотношения
Каскады на полевых транзисторах получили в настоящее время широкое распространение, т.к. они обладают существенно большим входным сопротивлением по сравнению с усилительными каскадами на биполярных транзисторах. Наиболее часто используется каскад с общим истоком
Назначение элементов каскада.
Резистор R1 в цепи затвора обеспечивает в режиме покоя равенство потенциалов затвора и общей точки усилительного каскада. Резистор R2, включенный в цепь стока, служит для выделения усиленного сигнала. Резистор R3, включенный в цепь истока, создает необходимое падение напряжения смещения между затвором и истоком в режиме покоя Uз0. Конденсаторы С1 и С2 разделяют по постоянному току от каскада, соответственно, источник сигнала и нагрузку. Конденсатор С3 устраняет последовательную по входу и по выходу отрицательную обратную связь по переменному току.
Коэффициент усиления тока в таких каскадах не рассматривается. Коэффициент усиления напряжения определяется формулой
Где
при Uси=const – крутизна характеристики
передачи,
при Uзи=const – дифференциальное сопротивление
стока транзистора.
Входное сопротивление каскада ОИ определяется сопротивлением в цепи затвора R1, поскольку входное сопротивление самого полевого транзистора очень велико (порядка 10^8 Ом). Обычно входное сопротивление таких каскадов составляет приблизительно 10^6 Ом.
94.Истоковый повторитель: схема и основные соотношения
Схема с общим стоком обладает значительно большим входным сопротивлением, чем схема с общим истоком. В большинстве случаев, однако, это не имеет особого значения, поскольку оно достаточно велико и для схем с общим истоком. Преимуществом такой схемы является то, что она существенно уменьшает входную емкость каскада. В отличие от эмиттерного повторителя выходное сопротивление истокового повторителя не зависит от внутреннего сопротивления источника сигнала.
95.Режимы усилительных каскадов
В электронных усилителях, в том числе и в усилителях звуковой частоты, обозначения "класс А", "АВ", "В" и т. д. относятся к режиму работы усилительных приборов — транзисторов или ламп — в каскадах усилителя.
В звукоусилительной технике принята следующая основная классификация режимов работы усилителя:
Режим класса А, соответствующий колебаниям тока анода лампы (тока коллектора в случае биполярного транзистора, тока стока — в случае полевого) без отсечки, то есть без прекращения протекания тока в продолжение всего периода входного сигнала. Ток покоя, то есть постоянный ток при отсутствии входного сигнала, должен быть при этом не меньше максимальной амплитуды переменной составляющей тока.
Режим класса В, когда ток через усилительный элемент идет в течение половины периода входного сигнала. В течение второй половины периода усилительный элемент полностью закрыт и ток через него не идет. Ток покоя равен нулю.
Режим класса С, который является промежуточным между двумя предыдущими режимами: время протекания тока больше, чем полпериода, но меньше, чем полный период входного сигнала. Ток покоя, соответственно, меньше максимальной амплитуды переменной составляющей тока.
Режим класса В в высококачественных усилителях звуковой частоты не используется из-за больших искажений сигналов малого уровня в области перехода усилительных элементов из открытого состояния в закрытое и обратно. Эти искажения связаны с нелинейностью начального участка вольт-амперных характеристик усилительных элементов и инерционностью их работы. Кроме того, в этом режиме работы идеальная стыковка моментов открывания и закрывания верхнего и нижнего плеч двухтактного выходного каскада практически невозможна. Отсутствие же протекания тока в нагрузку в районе нуль-перехода от одной полуволны сигнала к другой, даже очень кратковременное, не может быть ликвидировано с помощью обратной связи и вызывает очень заметные на слух искажения сигнала, растущие с понижением его уровня и повышением частоты.
Фактически основными режимами работы в усилителях звуковой частоты являются класс А и класс С. Предварительные каскады усиления обычно работают в режиме класса А.
Класс А — самый "вожделенный" в мире hi-fi и high end. Почти все знают, что класс А — это здорово, это "круто". В случае "чистого класса А" потенциально так оно и есть.