Опадчий Ю.Ф., Глудкин О.П., Гуров А.И. Аналоговая и цифровая электроника (2000) (1095415), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Рассчитаем пепи связи и конденсаторы пепи местной ООС. Расчет конденсаторов схемы выполним, полагая, что разделительные н змиттерные коилеисаторы формируют значение /„, а конденсатор Сос — значи. ине /э усклнтеля. Так как усилитель трехкаскадный, то для получения требуемого значения еэ„необходимо (согласно рис.
630). чтобы частоте среза каждого каскада была равна ыээээСыэ/2. Тогда суммарный козффипнент усвления на частоте ы, достигнет 3 дв Используя выражения, приведенные з 5 6.9, для уснлнтсля с )(С.связямв получнм 1 (7(в+ !Тв») Св))в 'в»э и К»+7»»в»+Мв ((; (К,((вц(Кв+ К,); (К,+Кв)С»-К,С,. Тогда соответственно получим для каскада нэ трапэнсторе гуу: К;((„К П(дм+7(ев)+ймва;3.32 «О,; ))в+э(»ыдэ!в (3,32+0,360 50) 10» 'э»Э)(в()в! 20э 3,32 0.36 10» ы»в н)в~20 л. Принимаем С 1 330 мкф; С„360.330. !0-03320 36 1О-' Лрнннмаем С, ЗЗ мкф; для наскеда на транзисторе гУ2: НК =Па +НК +!|в„ь откуда )(в 220 Ом.
(220+66 60) Свв 6,02 1О ' 6020мкф, 20н 220 66 Прннимаем Сю 6600 мкф; Свв 660 66/220=2 10' 2000 мкф. Конденсатор Сы выбнраем в предположеннн, что выходное сопротивление змнттерного вовторнтеля разно нулю. Тогда для вмходной цепн справедлива передаточная функцня йу(р) Т1Р((у~р+ Ц.
где Т1 Я»Сгь Отсюда Свв 1/ювв)7~=1(20л.51=312 мкф. Припнмаем С,»-ЗЗО мкф. 5. Рассчнтаем непн общей ООС, ь(епь общей ООС нмеет передаточяую фупкнню ур(р)о»» =К(Т»р+!)7(Т»р+1): где К Я" 1/(Я"»1+)(ос); Т»~7(осСос', Тв Ровд"„С с!(Ко +7("и). Зля расчета цепи ООС определим частоты среза хля наждого касках характернзующнхся собстяеннымн частотнымн свойствамн трапзнсторов. Лля кэскэхэ на »Т1: ),ы 250 10»/350 7!4 кГя. !(ля каскада на УТ2: (»вв 5 10»(!20 41,6 кГн. Для каскада на УТЗ. !»»»=5.!Ов(40=125 кГн.
Следовательно, нехь ООС должна обсснсчнть спад частотной хэрактернсп кн в,эиэпавоне частот ), с(~/»ю, Суммарный коэффикнент усиленна усилителя без цепи ООС Кв КюК»в 10!Э 3 7 377. требуемый коэффиписнт усиления ?(сх=100. тогда коэффикнеит аараяача аеая по постоянному току ?( -Д' 3??-100 рос -К= — =?,35,10 Я. ?( К 3??.100 1>тснэда нос Л"и!К 4083 Ом. Принимаем кос зл кОм. 1 С 1'(яедос)- 2,0 1О " Ф. Принимаем С - 2,2 иф 2х 2 10~ 3,9.!От Усилители постоянного тока.
Как отмечалось ранее„усилитель постоянного тока способен усиливать входной сигнал без нарушения соотношения в нем постоянной н переменной составляющкх. -уто достигается исключением из усилителя элементов, препяттвующих передаче очень медленных изменений входного иапрякенкя илн тока, т, е. конденсаторов или трансформаторов связи.
я(ежду отдельными каскадами усилителя осуществляется так называемая гальваническая связь: связь посредством элементов, обеспечивающих двусторокнюю передачу сколь угодно медленных изменений сигнала (напряжения илн тока). В частном случае (прн отсутствии каких-либо дополнительных элементов) гальваническая связь превращается в непосредственную. Исключив из схемы усилителя. приведенной на рис.
6.41, все реактивные элементы, получим схему усилителя постоянного тока (рис. 6.42). Очевидно, что полученная таким образом схема будет существенно проще исходной. К тому же она не содержит крупногабаритных элементов, плохо поддшощихся миниатюризации современными технологическими средствами. Поэтому она может быть выполнена в виде интегральной схемы, что повышает надежность ее работы. Однако исключение разделительных конденсаторов значительно усложняет проектирование таких устройств. Прн проектировании необходимо решить две технически сложные задачи.
Во-пер- Рнс, 6 як Схеме трехкаскадного усилителя постоянного тока Рнс 6.43. Схема лвухкаскалного уснлнтеля постоянного тока с согла. сованием рея<нмов по постоянному току с помон<ею стаб<глнтронов вых, необходимо согласовать режимы работы отдельных кас кадоа как по постоянному, так н переменному току. н, во- вторы х. мини. мизнровать дрейф нуля, На первый взгляд согл асованне режимов по постоянному току в схеме, приведенной на р нс. 6.42, вы полн нть достаточно просто Для этого необходн мо, чтобы напряжение на эмнттер но и резисторе каждого последующего каскада компенсировало постоянную составляющую режима покоя предыдущего каскада, т.
е. длн каждого последующего каскада должно выполняться соотношение И~а<+ (укэг — (-гвэ <+< = И~„, < (6,6)) Однако такой метод согласования приводит к тому, что глубйна местной последовательной ООС по току в каждом последующем каскаде будет больше, чем в предыдущем. Поэтому коэффициент усиления каждого последующего каскада будет меньше, чем предыдущего. На практике, если таких последовательно включенных каскадов больше трех, то коэффициент усилення последующих каскадов стремятся к единице.
Устранять данный недостаток можно, используя в эмнттерных цепях транзисторов нелинейные элементы, падение напряженна на которых не завнснт от их сопротивления. В качестве таких элементов в усилителях постоянного тока часто используют стабнлитроны (рнс. 6.43). Прнмененне стабилнтронов полностью не решает проблему согласовання режимов как по постоянному, так и переменному току. Действительно, поскольку напряжение эмиттерного элемента (ре.
знстора нлн стабилитрона) в каждом последующем каскаде должно быть больше, чем в предыдущем, соответственно уменьшается возможное максимальное значение амплнтуды выходного сигнала каскада. Однако по принципу работы амплитуда сигнала в каждом последующем каскаде уснлнтеля должна быть больше, чем в предыдущем. Поэтому проектнрование на этом принципе усиля. телей с числом каскадов большкм трех, как правило, нецелесообразно.
Следовательно, усилители постоянного тока, в которых нспользован этот метод согласования режимов. имеют вполне опре- 256 деленный предел по коэффициенту усиления. К тому жв рассыпь рениые усилители обладают следующими недостатками. !. На входе усилителя присутствует некоторое постоянное нв нряжение, необходимое для задания режима покоя транзистора первого каскада. Подключение источника входного напряжения е конечным выходным сопротивлением изменит режим работы этого каскада по постоянному току.
Это изменение в случае постоянства выходного сопротивления источника входной информации можно компенсировать изменением резисторов йы н гхоь Однако, если вы. водное сопротивление источника сигнала в процессе работы не остается постоянным„ его изменения будут восприниматься усилителем как входной сигнал. Кроме того, существуют источники информации (датчккн), подача иа которые постоянного напряжения недопустима.
2. Прн отсутствии входного сигнала на выходе усилнтеля присутствует некоторое постоянное напряжение, обусловленное режимом покоя выходного транзистора усилителя. Частично устранять указанные недостатки можно введением во входную н выходную цепи усилителя дополнительных делителей напряжения (на рис. б.42 показаны штриховой линией). Однако это усложняет схему усилителя и увеличивает рассеиваемую в нем мощность, что препятствует применению методов интегральной н гибридной технологий прн его изготовлении. К тому же такое решение повышает выходное сопротивление усилителя. Устранить постоянные составляющие ка входе и выходе усилителя можно, нсиользуя в нем так называемые схемы сдвига.
Пример такого решения показан на рис. б.44. Идея технического решения состоит в следуюшем. Если некоторый делитель напряжения подключен к двум последовательно соединенным источникам питания, то сопротивления его резисторов всегда можно нодо- Рнг 6.44 Схема уснннхенв постоянного тона с непнмн сдвнгв уровня ннпрнмнннн зот брать так, что относнтельно средней точки нсточннков пнтаннн напряжение на выходе делателя будет равно нулю. Прнменнтельно к усилителю постоянного тока реалнзацня данкой иден требует введення в устройство дополнктельного нсточннка пнта ння, полярность которого противоположна полярности осноэног< источника питания, н использования для межкаскадной связи ре знстнвных делителей напряжения. Пронллюстрируем сказанное.
Предположнм, что параметры ре жима покоя для базовой цепн транзистора Л'1 заданы (0вэл !ни ), Тогда сопротивления резисторов делнтелей связя могут быть рассчнтаны по следуюшнм выражениям: )сом (.Га ной~в и )ояам (гвэиЖгв и' (6.6 2~ йе = (Уа — Инз иМК!в и, где Къ)0 — коэффициент, определяющнй превышение током де лптеля базового тока транзистора. Данный метод позволяет выполнять согласование режнмов кас падов усилителя как по постоянному, так и переменному току Однако введение во входную цепь усилителя и между его каска дами доцолннтельных делателей напряжения сннжает суммарный коэффициент усиления устройства. Последнее (прн прочих равных условиях) усложняет схему уснлнтеля, Кроме того, в таком усн лнтеле остается нерешенной проблема мнннмнзацнн дрейфа нули выходного напряження, Абсолютное значение дрейфа нуля для каждого каскада усн лнтеля может быть определено с нспользованнем выраженнй, прн веденных в $6.(, Для этого изменение коллекторного тока покоя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
