- •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.
Высокочастотная коррекция
Частотно-зависимая ОС по току за счет цепи . С повышением частоты повышается глубина ОС и .На : ; ;
Во втором случае мы имеем, что с увеличением увеличивается
1 2
Упт (Усилитель постоянного тока).
УПТ- усилитель, полоса рабочих частот которого равна :
Гальваническая связь между каскадами. Амплитудная характеристика проходит через ноль.
УПТ применяются:
в электронных вольтметрах постоянного тока;
в системах автоматического управления;
в стабилизаторах напряжения и тока и т.д.
По принципу действия УПТ различают:
УПТ прямого усиления;
УПС с преобразованием частоты.
Упт прямого усиления с непосредственной связью между каскадами.
Режим работы каскада (рабочая точка) задается предыдущим каскадом.
Поэтому
Резисторы образуют местную ООС(без VT в на )
- компенсируют потенциал поля Б VTI и K VT3;
Поскольку имеет место ООС, то
Поскольку уменьшается, а растет от каскада к каскаду, то
, т.о. падает от каскада к каскаду. Обычно число каскадов 3.
Недостатки УПТ прямого усиления:
источник сигнала оказывается не заземлен;
дрейф нуля;
относительно низкий коэффициент усиления.
Дрейф нуля.
Отклонение выходного напряжения от своего первоначального значения при закороченном входе. Данное отклонение вызывается воздействием дестабилизирующих факторов:
старение элементов;
нагрев элементов схемы;
изменение и (или) колебание напряжения питания;
замена вышедшего из строя элемента другим.
Наличие дрейфа нуля приводит к нарушению линейной зависимости между входным и выходным сигналами на нулевой и очень низкой частоте особенно в области малых входных сигналов.
Наибольшее влияние на величину дрейфа всего усилителя оказывает дрейф первого (входного) каскада. Это объясняется тем, что первый каскад имеет относительно высокий , а входной сигнал малого уровня.
Для уменьшения или устранения дрейфа нуля используют:
Термостатирование усилителя (особенно его первых каскадов);
Применение балансных схем построения усилителя;
Стабилизация напряжения питания.
Балансный каскад упт (Дифференциальный усилитель)
Одним из основных применений ДУ является усиление малых сигналов на фоне больших синфазных помех различного происхождения.
Схема представляет собой мост, плечами которого с одной стороны выступают К-ые резисторы, а с другой стороны внутреннее сопротивление транзисторов. Основное требование – это полная симметрия плеч, тогда при ( )
, где - дифференциальная составляющая входного сигнала
- синфазная составляющая входного сигнала
-дифференциального сигнала при ( )
-синфазного сигнала при ( )
Дифференциальный сигнал – является полезным сигналом.
Синфазный сигнал – различные помехи и наводки, действующие одновременно на обоих выводах.
При воздействии дифференциального сигнала токи коллектора изменятся на одну и ту же величину, но противоположную по знаку, т.е.:
При этом напряжение: , сл-но, на нагрузке будет напряжение . Можно записать: ,т.о. в 2 раза больше обычного каскада ОЭ.
При включении нагрузки средняя точка будет иметь неизменный потенциал , поскольку потенциалы на его выводах имеют одинаковые и противоположные по знаку приращения. Т.о., каждое плечо нагружено на сопротивление (средняя точка «заземлена»).
- для одного плеча.
Поскольку , то при дифференциальном входном сигнале.
(1)
Поэтому напряжение не изменятся, и тем самым ООС по переменному току отсутствует.
Коэф. усиления синфазного напряжения определяется при замкнутых входных выходах и замкнутых коллекторах.
(2)
Действие синфазного входного сигнала приводит к одинаковому приращению : .
Т.о., налицо процесс подавления синфазного сигнала. Кроме того, на за счет одинаковых знаков и увеличится напряжение (1), т.е. проявляется эффект ООС по току. Из формулы (2) следует , что тем меньше, чем больше , но увеличение ограничивается минимально допустимым рабочим током коллектора транзисторов. Поэтому в качестве используют транзистор, поскольку (из выходной нагрузочной характеристики – нагрузочной прямой).
; ;
!!! Коэффициент подавления синфазного сигнала: