7.9 Двухтактные упт

Существенное уменьшение дрейфа нуля достигается в балансных (мостовых) схемах УПТ, которые в большинстве случаев относятся к двухтактным (рисунок 66).

В данной схеме осуществляется компенсация изменения токов одного транзистора за счет изменений токов другого транзистора.

УПТ в виде моста: плечами которого являются внутренние сопротивление транзисторов VT1 и VT2, а двумя другими и . К одной диагонали моста подключен источник питания , а к другой – .

Если и , то номинальные токи покоя транзисторов одинаковы. При этом и относительно общей точки равны. Изменение напряжения питания, температуры или других дестабиллизирующих факторов вызывают равные приращения токов транзисторов, что обуславливает равные приращения напряжений на коллекторах . Однако баланс моста при этом сохраняется и напряжение на нагрузке равно нулю. При наличии входного сигнала приращения коллекторных токов, а следовательно и напряжений на коллекторах будут равны по величине, но противоположны по направлению, что приводит к разбалансу моста и появлению на нагрузке разности потенциалов, за счет которой в резистор течет ток.

Для повышения стабильности балансного УПТ вводят резистор связи .

7.10 Усилители с трансформаторной связью

В качестве межкаскадной связи используется согласующий трансформатор (рисунок 67) .

Согласующий трансформатор обеспечивает не только развязку по постоянной составляющей но и повышает коэффициент усиления по напряжению и току. За счет использования трансформаторов активное сопротивление мало, все напряжение прикладывается к коллектору транзистора, а значит источник питания с более низким напряжением.

Недостатки неравномерность частотной характеристики в диапазоне частот и меньшая технологичность трансформатора. Коэффициент трансформации трансформатора выбирается из условия согласования сопротивления каскадов в области средних частот

т.е.

,

где – выходное сопротивление первого каскада усиления на транзисторе VT1; – входное сопротивление второго каскада на VT2.

7.11 Дифференциальный усилитель

Напряжение выходного сигнала снимается либо между коллекторами транзисторов (симметричный выход), либо с коллектора одного из транзисторов (несимметричный выход, рисунок 68,а).

Сопротивление должно быть во много раз больше , чтобы ток , не зависел от напряжения на входе дифференциального усилителя.

Важнейшей особенностью ДУ является способность высокого усиления разностного входного сигнала (когда входные сигналы переменного тока противофазны или разнополярны в случае сигналов постоянного тока) и значительного ослабления суммарного . Последним чаще всего является сигнал помехи, обусловленный напряжением дрейфа нуля.

При симметричных плечах схемы и отсутствии сигналов, ДУ сбалансирован и напряжение на входе, между коллекторами равно нулю. Поскольку делится по полам, то потенциалы обоих коллекторов одинаковы .

Если в момент на вход VT1 поступает положительный импульс при , то на выходе левого плеча схемы, представляющей каскад с ОЭ, появляется усиленный импульс противоположной полярности (инвертированый сигнал). А на VT2 отрицательный, то на участке на VT1 ток максимальный, а напряжение минимальное. Одновременно на VT2 напряжение максимальное , а ток минимальный. Этот сигнал называем дифференциальным (рисунок 68,б).

При проектировании ДУ на дискретных элементах очень большое значение имеет источник стабильного тока .

В интегральном исполнении в качестве источника стабильного тока использован транзистор VT3 в общей цепи эмиттеров VТ1 и VT2 . Резисторы , , суммарное сопротивление которых приблизительно 20 кОм, обеспечивают требуемый режим – VT3. Транзистор VT4 в диодном включении применяется для компенсации температурных изменений напряжения транзистора VT3. Выходное сопротивление каскада VT3 по схеме ОЭ может достигать сотен килоом.