Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛЕКЦИЯ 7 УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.docx
Скачиваний:
16
Добавлен:
21.09.2019
Размер:
2.24 Mб
Скачать

Лекция 7 усилители постоянного тока

  1. Понятие об усилителях постоянного тока

Усилитель называют усилителем постоянного тока (УПТ), если он может усиливать постоянные и медленно изменяющиеся сигналы. Такой усилитель может исполь­зоваться и для усиления переменных сигналов.

Для того, чтобы постоянные или медленно изменяю­щиеся сигналы могли быть переданы с входа усилителя на* его выход, должны использоваться только гальванические связи между отдельными частями усилителя или эти сигналы должны быть преобразованы в переменные. По­лученные переменные сигналы могут быть усилены с по­мощью усилителей переменного тока, в которых гальва­нические связи разорваны с помощью конденсаторов или трансформаторов. После усиления переменные сигналы должны быть преобразованы в постоянные или медленно изменяющиеся.

При построении УПТ с использованием гальваничес­кой связи между каскадами получают УПТ, которому присуще такое вредное явление, как дрейф нуля. Под дрейфом нуля понимают самопроизвольное изменение выходного напряжения при неизменном нулевом вход­ном. Основными причинами дрейфа нуля усилителя яв­ляются: изменение параметров элементов схемы, прежде всего транзисторов, за счет изменения температуры окру­жающей среды; изменение питающих напряжений; посто­янное изменение параметров активных и пассивных эле­ментов схемы, вызванное их старением. Сигнал дрейфа нуля может быть соизмерим с полезным сигналом, поэто­му при построении УПТ принимают меры по снижению дрейфа нуля. Основными мерами снижения дрейфа явля­ются жесткая стабилизация источников питания усилите­лей, использование отрицательных обратных связей, при­менение балансных компенсационных схем УПТ, использование элементов с нелинейной зависимостью па­раметров от температуры для компенсации температурно­го дрейфа, применение УПТ с промежуточным преобра­зованием и др.

Важным вопросом при построении УПТ является так­же согласование потенциалов соседних каскадов, согласо­вание источника входного сигнала с УПТ, а также подклю­чение нагрузки к УПТ таким образом, чтобы при нулевом входном напряжении напряжение на нагрузке было так­же равно нулю. Поэтому простейшие УПТ, состоящие из нескольких каскадов, включенных последовательно и со­единенных гальванической (непосредственной) связью, даже при условии согласования потенциалов обладают рядом недостатков, главным из которых является дрейф нуля.

Таким образом, для устранения отмеченных выше недо­статков УПТ строят в виде параллельно-балансных каска­дов, представляющих собой сбалансированный мост, в одно плечо которого включена нагрузка, а в другое — источник питания. Схема такого УПТ приведена на рис. 1.

Коллекторные сопротивления RK1 и RK2, транзисторы Т1 и Т2, резистор Rэ образуют мост, к одной диагонали кото­рого подключен источник питания Ек, а в другую диаго­наль- между коллекторами транзисторов — включается нагрузка.

Рис. 1

При нулевых входных сигналах и полной симметрии схемы (RK1 - RK2, T1 и Т2 одинаковы) потенциалы коллек­торов транзисторов Т1 и Т2 одинаковы и ивых, равное ик1 ~ ик2, равно нулю. Высокая стабильность схемы объяс­няется тем, что при изменении напряжения источника питания или при одинаковых изменениях параметров тран­зисторов (например, за счет температуры) потенциалы обоих коллекторов получают равные приращения и, сле­довательно, выходное напряжение остается равным нулю. В реальных схемах всегда имеется некоторая несимметрия плеч и существует некоторый дрейф нуля, хотя он и зна­чительно меньше, чем в других схемах. Входной сигнал в этой схеме может подаваться либо между базами, либо на одну из баз при фиксированном потенциале другой.

Представив R3 в виде двух параллельно соединенных сопротивлений удвоенной величины (см. пунктир на рис. 1), можно увидеть, что рассматриваемый УПТ представляет собой два каскада с эмиттерной стабилизаци­ей, объединенных соответствующим образом (см. верти­кальные разделительные линии). Включив последователь­но с RЭ дополнительный источник Еэ, можно обеспечить такой начальный режим работы транзисторов, при котором потенциалы входов равны нулю и, следовательно, возмож­но убрать из схемы сопротивления делителей R1, R2, R3, R4. В результате получится схема дифференциального усили­теля.