- •Основные показатели усилителей.
- •1. Общие определения.
- •2. Основные механические показатели усилителей
- •Характеристики и параметры биполярных транзисторов.
- •Параметры и эквивалентные схемы.
- •Графоаналитический расчет режима усиления транзистора при помощи входных и выходных характеристик. Нагрузочная прямая.
- •Сквозная динамическая характеристика.
- •Режим работы транзистора в схеме усилительного каскада.
- •Схемы цепей питания и стабилизации. Питание цепей коллектора.
- •Стабилизация тока покоя в транзисторных каскадах.
- •Схемы межкаскадной связи.
- •Принципы построения усилительных схем.
- •Типы усилительных каскадов.
- •Каскады мощного усиления (входные каскады).
- •Каскады предварительного усиления
- •Практические схемы усилительных каскадов на транзисторах. Их параметры и характеристики.
- •Частотные искажения в схеме с оэ.
- •Эмиттерный Повторитель (Каскад с ок)
- •Свойства эмиттерного повторителя.
- •Свойства каскада с общим истоком.
- •Обратная связь в усилителях.
- •Влияние оос на входное сопротивление усилителя.
- •Влияние оос на выходное сопротивление усилителя.
- •Широкополосные каскады.
- •Высокочастотная коррекция
- •Упт (Усилитель постоянного тока).
- •Упт прямого усиления с непосредственной связью между каскадами.
- •Дрейф нуля.
- •Балансный каскад упт (Дифференциальный усилитель)
- •Упт с преобразованием частоты.
- •Операционные усилители.
- •Типовые применения оу
- •Активные rc - фильтры.
- •Генератор с фазовращающей rc – цепью
- •Генератор с мостом Вина
- •Избирательные усилители
- •Узкополосные rc-усилители
- •Резонансные усилители напряжения высокой частоты
- •Электронные ключи.
- •Транзисторный ключ по схеме оэ.
- •Ключ с форсирующей емкостью.
- •Электронное реле.
Влияние оос на входное сопротивление усилителя.
Входное сопротивление усилителя определяется способом введения четырехполюсника ОС во входную цепь усилителя. Способ снятия ОС практически не влияет на .
Входное сопротивление У с последовательной ОС (см. рис а):
.;
;
;
(ОУ )
При последовательной ООС входное сопротивление возрастает в раз.
При параллельной ООС входное сопротивление уменьшается в раз.
Влияние оос на выходное сопротивление усилителя.
Выходное сопротивление усилителя с ОС зависит от способа включения цепи ОС в выходную цепь У, и не зависит от способа введения.
Определим выходное сопротивления усилителя с последовательной ООС по напряжению (см. рис. б):
- ; (замыкают клеммы, остается);
- На выходные зажимы усилителя подается напряжение ;
Тогда на вход усилителя поступает только напряжение ОС, (предполагается ). Напряжение усиливается, создавая на выходе . по знаку совпадает с , поскольку усилитель инвертирует входной сигнал ( меняется на противоположный).
Т.о., в выходной цепи действуют два сигнала ЭДС, направление которых совпадает. Сопротивление принимают значительно большим (чтобы не шунтировать его), сл-но выходной ток будет определяться только сопротивлением , сопротивлением усилителя без ОС.
,
, где .
Т.о., ООС по напряжению приводит к уменьшению в раз. Это объясняется тем, что ООС по напряжению стабилизирует выходное напряжение, т.е. противодействует его изменению.
;
При ООС по току возрастает раз, поскольку она стабилизирует выходной ток, т.е.
.
Широкополосные каскады.
Широкополосные усилители предназначены для усиления электрических сигналов в диапазоне частот от 1-ц Гц до 10~100-ен МГц, а также для усиления импульсных сигналов.
Для расширения полосы пропускания в области низких частот (уменьшение нижней граничной частоты ) необходимо увеличивать постоянную времени . Увеличение достигается за счет максимально возможного увеличения емкостей разделяющих и шунтирующих конденсаторов, а также сопротивлений резисторов в цепях перезаряда этих конденсаторов.
Увеличение С ограничивается их размерами
Увеличение R ограничивается параметрами транзистора (т.к. , т.к. )
Для расширения полосы пропускания в области высоких частот (увеличение верхней граничной частоты ) необходимо уменьшить постоянную времени .
Исключить влияние емкостей p-n переходов транзистора возможно путем применения высокочастотных транзисторов.
возможно уменьшить за счет уменьшения и , но обычно задается при .
Если описанные меры не дают существенного выигрыша, то применяют специальные корректирующие цепи для низких и высоких частот.
Схема усилительного каскада с НЧ коррекцией.
На средней частоте сопротивление близко к нулю и полностью шунтирует сопротивление . С уменьшением частоты увеличивается ,а, следовательно ,и эквивалентное сопротивление: . Поскольку, ,то с уменьшением частоты b как следствие, .
Установлено, что оптимальное соотношение , а АЧХ и ФЧХ имеют оптимальную форму .
Пример: Расчет элементов цепей низкочастотной коррекции.
Дано:
=120
=1.5
=100 Гц =
Решение:
к
=
1=
1=2