Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств (2-е издание, 2001) (1095416), страница 20
Текст из файла (страница 20)
5.13 и рис. 5 И ИНУН характер входного сопротивления 2,.! схсмы опредслястсз только сопротивлением Л, при этом согласно (5.!2) и (5.13) и!м иивертирующем усилителе (рис. 5.!3» Х.,г — — Л)(1+К), а при ненявсртир)ющем (рис. 5.14) — /~А!= — 2/(К вЂ” 1). Первую из схем 1кз инвсртирующсм усилителс) называют конвсртором положитс зм ного сопротивления (КИС), а вторую (иа неиивертнрующем угялителе) — конвсртором отрипательного соп!ютивлсиия (КОС). !а кис названия связаны с тсч, что в первой из иих коэффнцщк~ преобразования !А!+К) являстся числом положитсльным, з ю второй — отрицательным. 92 'дуст отмстить, чта в КЦГ при резистивиам характере дпух'.ика 2(7=77) и веппсственнам;сарактсрс коэффициента я 70 обратная связь является положительной. В этом во избежание сахгсзвозбуждения схемы петлсвая персф'.
нс дапжва быть равна единице, а для обеспечения стабиль'йботы схемы — должна быть существенно меньшей единицы. ' ие Т зависит от выходного сопротивления 7, участка схемы, '"" ой подсасдинено сопротивление /„г конвсргора сапротив' ' Для обсспсчсния устойчивой работы (нсвысакого значс:;) необходимо выполнить условие Х„<<Е,.ь "ряду с конверторами сопротивления находят применение ив'ы сопротивления (ИН).
Инвертором сопротивления назы!йзстнвный чстырехполюснп к (чстырсхполюснпк, организован"","приченснисм усилительных приборов), входное сопротивлс, аторого Л„„обычна пропорциональна сопротивлению 2.„ "Па!ощепсу в роли нагрузки четсярсхпол~асника, т. е. Е,„г= где )г„— каэффиписнт инверсии, имеющей разчсрность .ли в схече НН )г„>0, то сс ссазыва~ат схемой полозкитсльной " ии сопротивления.
если 7г„<0 — схс:май отрипатсльиай пни сопрапсвлсния. Наибольшее примспсипс находит последняя Эта связано в парвуса о шрсдь с тем, что с се помощью ,о создавать дв)хпалсаснигси, которые по своим свойствам "алентиы катушкам г|ндуктмвности. В таких схемах, называс';:,'гиратарами, в качестве нагрузки выступают конденсаторы, :-';":.ь1,=1!!твС„при этом 2,„г — — А„Я„=!свС„А,=-!сп!..„„где 7„,= . „— эквивалентная индуктивность. Пример простейшей схем",':сализапии гиратора приведен иа рис. 5.15.
Входное сагсрописп "е этой схемы вычислив с учетам тога, что аиа являс~си схе,''е ОС. При вычислениях бчдоч учитываю, чта в ней Т(0) —.-О,а Т(-) — (7(,.) !Тс,.) = (1(! +! ЯС„)(Х у~ (д,„К(1 -)-7ш)сС„)/7сп)сС„) = см77вС„, (5.14) "! (О), Т(аз) — - значение петлсвой псрсдачи Т и условиях пако*а замки)пых зажимов !.— !' (2,— — О) и в условиях, когда 2,.— со; крути сна траизск" ара. Обычна и схемах |иратара выпал!си условие 7»1.
В этих условиях согласна (5.2п) и (5.1й) Я~„! (й + 17!ШС ) ! сС ~дм — гь + / ! :аслсднсс соотношение показывает, чга схема рис 5.15 ио (М внешним проявлениям экиывалситна кат)шке индуктивнасти ,..)гдуктивнастью !.„„=-ЯС„!с7г, и сопротивлением потерь гс = г~м. Счигастся, что сороспсй катушке ипдуктивиостп саответ- 93 ствуют высокие значения отношения /.,„./гс и добротности Г) сей„,/гс. Из последнего соотношения следует, что схема рнс б 15 может обеспечить создание экшшалснта катушки иидуктивиост сети с добротностью не меньше 1,1 только на частотах, удоплстворя1еяяии неравенству /;з 1/2п/сСА =- 1/2л/.с йиА- Определеннуео трудность представляет создание с помошыи рассматриваемой схемы эквивалентов высокодобротных кятушеи' ННДУКтИВНОСтн С МаЛЫМП ЗиаЧЕНИЯМИ ИНДУКтнВНОСтн /.,„, ОСОбсяяе в схемах, работающих в области низких частот.
Обычно схемы высококачественных гираторов организуют с вв мощью двух встречновключенных усилителей с высокимн зизиениями как входного. так и выхошгого сопротивления. Такнс уси. лители называют источниками тока, управляемыми напряжсш1еи (ИТуН). Пример функционального построения гиратора на ИТУН приведен на рнс. 5.16. В нем усилитель ИТУН-1 выступает я рози неинвертирующего преобразователя напряжение — ток.
Кру- язии преобразования этого усилителя равна пь Второй успл1нем ИТУН-11 с крутизной ди является ннвсртирующни усили1елеи типа ИТУН. В нем полоисптельный потенциал и„на входе пивы. вает появление вытека1ощсго тока 1и на его выходе. Искомое ~ни тн1, Рис. зл6 ":./входного сопротивления 7,„! такого гнратора найдем с по- ""' следу!оц!ей цепочки аналитических преобразований: .':::Я у — и /!' =-а,„'за=и /Каса„=ушСя/язва=/в/.ах„ ' в=Се/Д!Дэ ""'дует отметить, что схему рис. 5.15 по своему фуикциональ','пастроению можно рассматривать как частный случай схема)Островная рис.
5.16, в котором в роли преобразователя ток— "жение в звене ИТУН-1 выступает резистор /с, т. е. цепь с '' ной д!=-1//?. В результате этого в схеме рис. 5.15 Е...=- , 'й'а рокому применению активных преобразователей сопротив"-,. в том числе и гираторов, препятствует необходимость ''зовання усилительных приборов. В результате преобразо'" сопрозпнлений н гираторы качественно пыполня!от возла'"' на них функции лишь при сигналах относительно невысоь?уровня, когда нс проявляются нелинейные свойства усилих приборов. "'тпвиые преобразователи сопротивлегп!я являются схемами '""иальпо организованными глубокими ОС.
Такие схемы при на повышенных частотах склонны к неустойчивой работе. Чзи с этим их применение ограничивают частотной областью, щей ниже частот 0,1 ... 10 МГц. КОНТРОЛЬНЫЕ ВООРОСБ! ;,:-!какой процесс в усилительном тракте называется ОСз ":,;Почему в уснлптельных трактах в основном находит прнмененне ООС, не '':па то, что она уменьшает коэффнцнент уснлення? ,"",.Почему прн одноп и той зке структуре цепи ОС ее введенне оказывает вляянне нл уснлнтсльпый тракт с большим эяаченнем коэффициента усн- ;.еУках!нтс путя прохозкдсння сигналов в структурной схеме рнс. 5.1.
'~''Какие параметры называютсн нсходнымн? ;.Какую роль в схсме рнс. 5.5 выполняют двухполюсннкя 2' и лн? Фл , "-',Йеречпслнте последовательность операций, которые необходнмо выпал;:'йсхеме рпс. 5.! прн определения петлевых передач Т1 1(1), Т,,(оо), Таз(0! вс) „"-'Перечне штс ш г едоватезыюсть операций, л|лорыс необходнчо выло.; , )р/ схеме рнс 5 1 прн определеннн ьозфл иннснта передачи Ь, .„,:.-;,Перечнслнте последоъогльчость операми, которые необходимо выполнять 'е рнс. 5.! пря опргл .~пн пходлщпх в !52в) н (52г) гопротпвленпй Е, 95 1О. Какое основное допушсиис используется прп рассмотреипп возасйстаи„ гдестабализируюших факторов иа коэффициеит усилеиия усилители, охвачеииого .петлей ООС? 11. С помошью соотношения (5.3) объясиите стабилизирующее влияияе ООС иа козффицпеит усилеиия.
12. Какая зависимость называется СПХ и какие методики ес измереиия ср шествуют? 13. Почему при рассмотреиии иелииейиых свойств каскада в качестве аргу. "меита целесообразпо использовать ке входиое, а выходное иапряжеипе? 14. Почему прп замыкаиии петли ООС происходят большие, чем в Е рзз -умсиьшеиия коэффнциеита гармоник? !5 Почему в усилительиои тракте в высокочастотной и ипзкочастотиой об. ластах диапазона замыкаиие петли ОС, оргаивзоваипой как ООС, может вытм. вать ие умеиьшсиие, а увелпчеиие коэффицпеита усилеипя? 16. В чем состоит сушиость эффекта Мнллера и в каких ситуациях папболет сильио проявляется его вляяиие? 17.
Почему иа высоких частотах входная проводимость схемы ОБ может иметь пидуктивиый характер? 18 Почему каскад ОК по срааиеипю с каскадом ОЭ обладает поиижеияыч звачеиисм входной емкости и активной состааляюп>ей яходиой проводпмостиз 1Ч Почему каскад ОК, оргаиизоааииый в соответствии со схемой рис. 5 М может облазать по сравнению со схемой рис. 4.7, б сушестаеиио вспылим зизче.
чиеч аходиой ре~истпаяой проводимости? ГЛАВА б й)НОГОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ 6,1. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАСКАЙНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ТРАКТОВ С помоигыо одиночного каскада трудно обеспечить >ксласиос .усиление сигналов, необходимыс свойства усилительной схемы пя .се входному или выходному сопротивлению, требуемые по услшниям работы предельные значения выходных токов и напряисс>иИ В связи с этим усилительные тракты приходится выполнять п многокаскадиой схеме, вкл>оча~ощей два и более последопательяг соединенных каскадов.
Б обшей структуре миогокаскадиого усилительного тракта мона ио выделить три основных звена, тто входной каскад, один ил' несколько каскадов предварительного усилении, выходной или пю ходные каскады. На входной каскад помимо основной функци, (функции усиления) возложена задача согласования выходце' сопротивления источника сигнала с входным сопротивлением уся 96 "' ьного тракта. Под согласованием здесь понимаются меро"'йгтня по повышению коэффициента передачи входной цепи, ое достигается в нерву!о очередь за счет использования во "Вом каскаде схемных конфигураций! с повышенным входным "отивлсиием.
Так, вкл!очение на входе усилительного тракта "'лнительного каскада ОК или ОС хотя и не приводит к повыкоэффициента усиления по напряжению самого тракта, но ижает значение коэффициента передачи входной цепи в схеме -"1.4 к его предельному значению, равному единице. й«о входном каскаде стремятся располагать и органы регули""и усиления, при этом цепи регулировки во избежание возмож",::персгрузки усилительного прибора сигналами большого уровня ,"озможности располагают до его входных зажимов.
ряде случаев к усилительному тракту предъявляется требо'е предельной чувствительности. При этом схемнос и конструк"ое выполнение входного каскада должно быть реализовано с " и его малошумного построения, предполага!огцего нспользо'"'с основных схем вкл!очсиия усилительного прибора (нкл!оче- ':ОЭ и ОИ), отказ от применения во входных каскадах полевых зисторов с изолированным затвором. Более детальное расреннс приицииоч построения малошумящих усилительных схем ' едено в гл. 13 43сионной фуикцпг й к "скадов промежуточного усиления яв", ся обеспечен!к основного усиления по иаирязкенню. Обычно "'-:каскады обладз)от большим усилением, в связи с чем при их Внизацин особое ш!нмаиис обращается иа обеспечение устой'ой и стабильной работы. "::««ыходпыс каскады предназначены для обеспечения в нагрузке ' усмых обычно больших сигнальных токов и напряжений, т.
е. ьших сигнальных мон!нос!сй, Поэтому их часто называют уси.'елями мощности. В.2. СПОСОБЫ МЕЖКАСКАДПЫХ СВЯЗЕЙ $.2.!. УСИЛИТЕлТИ С НЕПОСРЕДСТВЕНИ!>!МИ МЕ)ККАСКАДНЫМИ СВЯЗЯМ!! , В мно!окаскадной усилительной схеме сигналы с выхода пред. ' твукяцсго каскада передаются на вход последующего. Простейи мсжкаскадной связью, с помо!цью которой осуществляется , передача, является непосредственная связь. В ней входной заи последующего каскада эквипотенцизлсн с выходным предше,ующего как на постоянном, так и иа переменном токе.
97 +сг Ф> гг б) Рис. вд К схемам с нспосрсдствснными ме>ккаскадиыми связями опю сятся двухтраизисториый усилительный тракт ОЭ вЂ” ОБ (рис. 6.1, > 1, в котором выходной (коллекторный) вывод первого каскада (каскада ОЭ иа транзисторе 7Т1) непосредственно соединен с вхо и иым (базовым) за>кимом второго каскада (каскада ОБ иа трчя. ;исторе ЪТ2). На рис. 6.1, б приведен вариант схсмного построения ОЭ вЂ” ОБ, работа которого требует наличия двух источников пи з.
иия. В нем базовый вывод каскада ОБ непосредственно соединен с точкой нулевого потенциала, что упрощает по сравнению со с,;- мой рис. 6.1,а стр)ктуру каскада, улучшает его частотвыс свойстза в области НЧ. Питание каскадов рис. 6,1,а,б организовано по так называем 4 схеме последовательного питания каскадов. При этой схеме выть ные цепи каскадов образу>от последовательное соединение, н рс. зультате в выходных цепях всех каскадов протекают практически одинаковые постояииые токи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
