Оос обеспечивает:

1. Во сколько раз снижается Ku, во столько же раз уменьшаются уровни помех и искажений;

2. Стабилизируется работа схемы;

3. Выравнивается АЧХ и расширяется диапазон усиливаемых частот.

4. ООС позволяет задать любой К_{U ос} в пределах заданного К_U.

Рис.24

ООС обязательно применяется в современных усилителях.

Тема 5.5 Усилители синусоидальных сигналов.

1. Каскады предварительного усиления. Эмиттерный повторитель.

1.1 Усилитель на полевом транзисторе.

2. Выходные каскады

0. 2.1 Выходные каскады с трансформаторным включением нагрузки.

1. 2.2 Безтрансформаторные выходные каскады.

1. Каскады предварительного усиления – это входные каскады усилителей.

Требования:

1. Min уровень искажений;

2. Согласовать источник U_вх и основные каскады усилителя между собой.

КПД каскадов предварительного усиления заметно на КПД усилителя не сказывается из-за малых токов.

Чтобы выполнять эти требования в каскадах предварительного усиления создают режим А.

Для согласования R_{ист Uвх} с усилителем достаточно выбрать каскад предварительного усиления с большим R_вх., чтобы выполнить условие R_вх>> R_{ист Uвх}.

Например, схема с ОЭ: R_вх до единиц кОМ; схема с ОК: R_вх до десятков кОм; схема на полевых транзисторах: R_вх до сотен кОм.

Схема с общим коллектором.

Рис.25

Признак схемы:

Нагрузка подключается к эмиттеру.

Свойства:

1. U_вых≈U_вх – поэтому схемы с ОК называют эмиттерный повторитель.

2. U_вых совпадает по фазе с U_вх

3. Наибольшее R_вх для схем на БТ

4. Наибольший K_I по току.

Усилитель на полевом транзисторе.

Рис.26

+E _C

I_{и А}

i_и

R_c подобное R_к в биполярных схемах:

1. ограничивает ток стока;

2. образует делитель напряжения с транзистором.

R_з выполняет две функции:

1. замыкает затвор на общую точку, следовательно при U_вх = 0 потенциал затвора φ_з = 0

2. Rз является нагрузкой для U_вх, поэтому R_з выбирают от сотен кОм, до единиц Мом, сравнимо с обратно включенным p-n переходом з-и.

R_и обеспечивает режим работы транзистора, т.к. при U_вх=0 в R_и проходит ток I_иА, поэтому φ_и= I_иА· R_и , значит U_зиА = φ_и – φ_з = I_иА * R_и – это напряжение определяет все токи транзистора, а значит и режим работы транзистора.

C_и пропускает переменную составляющую тока истока (i_и), если X_Cи << R_и поэтому режим работы транзистора не будет зависеть от входного сигнала.

2. Выходные каскады.

Выходные каскады – это как правило усилители мощности.

В выходных каскадах как правило проходят большие токи, поэтому КПД выходного каскада определяет КПД усилителя. Для выходных каскадов также необходимо выполнить требования – как можно меньшие искажения сигнала.

Выполнение этих требований возможно в схемах:

1. Усилители с трансформаторным включением нагрузки в режиме А.

2. В двухтактных схемах с трансформаторным включением нагрузки в режиме А-В близком к В.

3. В двухтактных схемах с безтрансформаторным включением нагрузки в режиме А-В близком к В.

Двухтактная схема выходного каскада с трансформаторным включением нагрузки.

1

2

3

Рис.28

+

-

I_К2

I_К1

Тр1 из U_вх формирует два напряжения U_бэ1 и U_бэ2 на базах транзисторов всегда противоположные по знаку, т.е. Тр1 переворачивает фазу одного напряжения относительно другого на 180^о – фазовращатель. Поэтому VT1 и VT2 работают поочередно. Например, в первую половину периода Uвх (рис.1 )считаем в точке а “+”, значит в точке с “–“, поэтому VT1 закрыт, VT2 открыт. В цепи проходит ток I_к2.(рис. 2)

Во вторую половину периода в точке а “–”, значит в точке с “+“, значит VT1 открыт, VT2закрыт. В цепи проходит ток I_к1.(рис. 3).

I_к1 и I_к2 через Тр2 поочередно в нагрузке формируют напряжение подобное входному.

Искажения сигнала минимальны.

R₁ и R₂ – делитель напряжения, определяющей режим работы АВ, близкий к В, что обеспечивает достаточно большой КПД.

Преимущества двухтактной схемы:

1. малое искажение при большом КПД за счет режима АВ близкого к В.

2. Увеличиваются пределы изменения тока коллектора (I_нагр) в 2 раза, по сравнению с однотактной схемой.

3. В данной схеме реализуются все преимущества трансформаторного включения нагрузки (см. «Трансформаторная связь»)

Безтрансформаторные выходные каскады

Рис.29

Схема двухтактного выходного каскада с безтрансформаторным

включением нагрузки.

гр.1

Гр2

Гр3

Схема двуполярного питания

Рис.30

I⁺

I^-

Рис 4

Транзисторы разного типа (VT1 – n-p-n; VT2 – p-n-p) поэтому при подаче синусоидального сигнала (гр1) на вход, транзисторы будут работать поочередно и ток в нагрузке будет тоже синусоидальным (гр2 и гр3), т.е. в схеме с разного типа транзисторами не нужен фазовращатель. Такие схемы выполняют на комплиментарных транзисторах – транзисторы одинаковые по параметрам, но разные по проводимости.

Например: КТ502, КТ503; КТ814, КТ815; КТ818, КТ819.

Двухтактные схемы на комплементарных транзисторах имеют, как правило, двуполярное питание (см. рис.4)

Преимущества двухтактной схемы:

1. Малые искажения при большом КПД за счет режима В и двух транзисторов;

2. Увеличивается предел изменения тока коллектора (нагрузки) в 2 раза;

3. Увеличивается нагрузочная способность по току, т. к. пока транзистор закрыт, он остывает;

Двухтактная схема это два эмиттерных повторителя включенных параллельно.