5.10. Повторители напряжения

Повторителями напряжения называют элект­ронные усилители, у которых коэффициент усиления (пе­редачи) близок к единице, а полярность, или фаза, вы­ходного напряжения совпадает с полярностью, или фазой, входного напряжения.

В зависимости от типа используемого активного эле­мента различают потоковые (рис. 5.30, а) и эмиттерные (рис. 5.30, б) повторители напряжения. Выходные напря­жения и'_вых, создаваемые на резисторах R_н', полностью подаются во входную цепь в противофазе с входным на­пряжением.

Таким образом, в повторителях напряжения дейст­вует 100 % - ая последовательность ООС по напряжению и коэффициент усиления напряжения можно определить по формуле (4.5), положив β = 1. При этом коэффициент усиления (передачи) повторителя в области средних частот оказывается меньше

(5.35)

Рис. 5.30. Схемы потокового (а) и эмиттерного (б) повторителей на­пряжения

единицы, а в области верхних частот, с учетом выражения (5.17), определяется формулой

где

(5.36)

представляет собой постоянную времени повторителя на­пряжения в области верхних частот.

Так как f_п.в. = 1 /(2πτ_п.в.), то с учетом выражений (5.21) и (5.15) имеем

(5.37)

Выражение (5.37) показывает, что у повторителя на­пряжения верхняя граничная частота полосы пропуска­ния в (1 + SR) раз больше, чем у усилителя без ООС с такими же значениями элементов эквивалентной схемы.

У эмиттерных повторителей f_эп.в ограничивается ча­стотными свойствами БТ и не превышает значения 0,3 f_гр.

В области нижних частот

,

где τ_п.н — постоянная времени повторителя напряжения в области нижних частот, которая определяется выра­жением

,

где .

НЕБЫЛО 2-Х СТРАНИЦ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

(рис. 5.33, б). Модуль коэффициента усиления такого усилителя определяется выражением

.

Он снижается при уменьшении добротности Q контура. При уменьшении добротности контура увеличивается по­лоса пропускааия ∆F усилителя, т. е. снижается его из­бирательность. С целью увеличения добротности контура часто используется не полное, а частичное включение контура в коллекторную цепь (рис. 5.34, а).

Рис. 5.34. Схемы узкополосных избирательных усилителей

При работе усилителя на низкоомную нагрузку для уменьшения шун­тирования контура малым сопротивлением нагрузки вы­ходное напряжение снимают с части контура (через кон­денсатор С_р2 на рис. 5.34, а) или с дополнительной об­мотки L2, индуктивно связанной с основной L1 (рис. 5.34, б).

Экспериментальные исследования показывают, что наибольшую добротность контура (от 50 до 200, а с при­менением ферритовых сердечников и до 500) легче всего обеспечить в диапазоне частот от 50 кГц до 5 МГц. На частотах менее 50 кГц добротность контура уменьшается вследствие роста активного сопротивления катушки, ко­торое повышается с увеличением числа витков, а на ча­стотах более 5 МГц — вследствие возрастания потерь в конденсаторе и в паразитной емкости катушки.

На частотах менее 50 кГц лучшими избирательными свойствами обладают усилители, содержащие частотный RС-фильтр в цепи ОС. В качестве частотного RС-фильтра наибольшее распространение получил двойной Т-образный мост, схема и передаточная характеристика которого по­казаны иа рис. 1.24. На частоте f₀ = 1/(2πRС), которая называется частотой квазирезонанса, коэффициент пе­редачи двойного Т-образного моста (β = и_ос/и_вых оказы­вается равным нулю. Поэтому при включении его в цепь ООС усилителя (рис. 5.35) на квазирезонансной частоте

Рис. 5.35. Схема избирательного усилителя с двойным Т-образным мостом

f₀ напряжение u_ос равно нулю, а коэффициент усиления имеет максимальное значение. При частотах, отличаю­щихся от f₀, в усилителе появляется напряжение ООС и_ос, что приводит к уменьшению коэффициента усиления. Поэтому АЧХ избирательного усилителя с двойным Т-об­разным мостом подобна АЧХ резонансного усилителя.