1.11 Багатокаскадні підсилювачі

1.11.1 Особливості побудови багатокаскадних підсилювачів

За допомогою одиночного каскаду важко забезпечити бажане підсилення сигналів, вхідний та вихідний опори, граничні значення вихідних струмів і напруг. У зв'язку з цим, підсилювальні тракти доводиться виконувати по багатокаскадній схемі.

У загальній структурі багатокаскадного підсилювального тракту можна виділити три основні кола. Це вхідний каскад, один або кілька каскадів попереднього підсилення, вихідний або вихідні каскади. На вхідний каскад крім основної функції (функції підсилення) покладено завдання узгодження вихідного опору джерела сигналу з вхідним опором підсилювального тракту. Під узгодженням тут розуміються заходи щодо підвищення коефіцієнта передачі вхідного електричного кола, що досягається в першу чергу за рахунок використання у вхідному каскаді схемних конфігурацій з підвищеним вхідним опором. Так, включення на вході підсилювального тракту додаткового каскаду зі СК або зі СС хоча і не призводить до підвищення коефіцієнта підсилення за напругою самого тракту, але наближає значення коефіцієнта передачі вхідного кола до його граничного значення, рівного одиниці.

У ряді випадків до підсилювального тракту висувається вимога граничної чутливості. При цьому схемне і конструктивне виконання вхідного каскаду має бути реалізовано з урахуванням його малошумної побудови. Це вимагає використання схем включення підсилювального приладу зі СЕ або СВ та відмову від застосування у вхідних каскадах польових транзисторів з ізольованим затвором.

Основною функцією каскадів проміжного підсилення є забезпечення основного підсилення за напругою. Зазвичай ці каскади володіють великим підсиленням, у зв'язку з чим при їх організації особлива увага приділяється забезпеченню стійкої і стабільної роботи.

Вихідні каскади призначені для забезпечення в навантаженні необхідних (зазвичай великих) сигнальних струмів і напруг, тобто великих сигнальних потужностей. Тому їх часто називають підсилювачами потужності.

1.11.2 Підсилювачі з гальванічним зв’язком

В аналогових мікросхемах і підсилювачах постійного струму часто використовується гальванічний міжкаскадний зв'язок, який на відміну від безпосереднього припускає включення в коло міжкаскадного зв'язку спеціальної схеми пониження потенціалу, так званої схеми зсуву рівня (СЗР). Звичайно як СЗР використовують резистивні кола, прямо зміщені діоди або стабілітрони. На відміну від безпосереднього гальванічний міжкаскадний зв'язок забезпечує зміну постійного потенціалу на вході подальшого каскаду від відповідного вихідного потенціалу попереднього на певне значення, яке називається напругою зсуву .

Роботу схеми зсуву рівня намагаються організувати таким чином, щоб вона не впливала на проходження сигнальних складових. Приклади найпростіших схемних побудов, що володіють вказаними властивостями, наведені на рис. 1.45. В ролі елемента що зсуває потенціал використаний стабілітрон . Диференціальний опір стабілітрона нехтовно малий, в результаті чого він практично не впливає на проходження сигнальних складових.

Рисунок 1.45 – Приклад схеми підсилювача з гальванічним зв'язком