Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Усилительные каскады на полевых транзисторах. Многокаскадные усилители. Усилители постоянного тока с непосредственными связями.
В самостоятельную группу среди резистивно-емкостных усилителей можно выделить усилители на полевых транзисторах. Основной их положительной особенностью является высокое входное и низкое выходное сопротивления, что позволяет использовать их в качестве согласующих каскадов при работе с источниками входных сигналов, имеющих большое внутреннее сопротивление. При работе в усилительном режиме используется область пологих выходных характеристик. В качестве примера на рисунке 9.1 представлены характеристики полевого транзистора с управляющим р-п- переходом и каналом n -типа. Рисунок 9.1 – Выходные (a) и передаточная (б) характеристики полевого транзистора с р-п -переходом В области I (крутая область) ток стока почти линейно зависит от напряжения сток-исток и транзистор может быть использован как сопротивление, регулируемое напряжением между затвором и истоком, Область пологих характеристик II напоминает выходные характеристики биполярного транзистора, однако при этом параметром семейства характеристик является не ток базы, а напряжение между затвором и истоком. Область III – запрещенный режим, связанный с возможным разрушением структуры транзистора. В качестве примера рассмотрим схему каскада с общим истоком на полевом транзисторе р-п -переходом и каналом п -типа (аналог схемы с общим эмиттером), показанную на рисунке 9.2. Рисунок 9.2 – Принципиальная схема каскада с общим истоком Для обеспечения режима работы каскада в классе А начальное смещение затвора транзистора задается по цепи –затвор – . Истоковый резистор – аналог эмиттерного резистора. Стоковый резистор – аналог коллекторного. Изменение тока через этот резистор приводит к изменению напряжения на нем, во много раз большего изменения напряжения входного сигнала. Многокаскадные усилители. Реализация поставленной задачи по преобразованию входного информационного сигнала не всегда может быть решена с помощью одного усилительного каскада, поэтому практические усилители, как правило, состоят из нескольких каскадов. На рисунке 9.3 приведен пример структурной схемы трехкаскадного усилителя.
Рисунок 9.3 – Структурная схема трехкаскадного усилителя Входной каскад обеспечивает согласование с выходным сопротивлением источника входного сигнала, далее обеспечивается необходимое усиление по напряжению и мощности. Местные и общие цепи обратной связи предназначены для корректировки параметров усилителя, предотвращения самовозбуждения, а также для стабилизации характеристик. Результирующие коэффициенты усиления или частотных искажений находят как произведение соответствующих коэффициентов отдельных каскадов.
Рассмотренные ранее каскады усиления, а также многокаскадные усилители различного назначения выполняются как на дискретных элементах, так и во многих случаях в виде интегральных линейных микросхем. Рассмотренные ранее усилители предназначены для работы с монотонными или амплитудно-модулированными синусоидальными информационными сигналами, информационными параметрами которых могут служить напряжение, частота или фаза. Усилители постоянного тока с непосредственными связями. К усилителям постоянного тока (УПТ) относятся устройства, у которых коэффициент усиления на нижних частотах вплоть до нулевой отметки остается таким же, как и на средних частотах (рисунок 9.4). Рисунок 9.4 – Частотная характеристика УПТ В цепях УПТ прямого усиления нельзя применять элементы, сопротивление которых зависит от частоты, т.е. конденсаторы и трансформаторы, поэтому для соединения усилителя с источником сигнала и нагрузкой, а также для соединения каскадов между собой используют непосредственные (гальванические) связи. Наиболее сложной задачей в УПТ является уменьшение нестабильности (дрейфа) выходного напряжения. В идеальном случае при отсутствии входного сигнала выходное напряжение должно быть неизменным и равным нулю. Однако изменения напряжений питания, колебания температуры и связанные с ними изменения параметров элементов схем, старение элементов и другие дестабилизирующие факторы вызывают медленные изменения токов и напряжений в усилителе. Через цепи непосредственной связи эти изменения, в свою очередь, передаются на выход усилителя, где приводят к изменениям выходного напряжения, которые неотличимы от изменений, вызываемых воздействием полезного сигнала на входе усилителя. Изменения выходного напряжения, обусловленные внутренними процессами в усилителе и не связанные с входным напряжением, называют дрейфом усилителя. Абсолютный дрейф нуля усилителя определяют как максимальное изменение выходного напряжения при короткозамкнутом входе за определенный промежуток времени. Приведенный к входу дрейф УПТ вычисляют делением абсолютного дрейфа на коэффициент усиления:
где – коэффициент усиления. Приведенный к входу дрейф эквивалентен ложному сигналу на входе. Величина ограничивает минимально различимый полезный входной сигнал, т.е. определяет порог чувствительности усилителя. Одна из типичных схем УПТ с непосредственными связями приведена на рисунке 9.5. Резисторы по назначению аналогичны соответствующим резисторам в схеме резистивно-емкостного усилителя, резистор совместно со стабилитроном образует базовый делитель напряжения для транзистора . Стабилитрон согласует выход транзистора со входом транзистора в режиме покоя, понижая начальное напряжение на коллекторе до приемлемого уровня на базе . Основным недостатком этой схемы и схем подобного типа является высокий дрейф выходного напряжения, который усиливается в каждом каскаде наравне с полезным сигналом. Поэтому в настоящее время схемы подобного типа не выдерживают конкуренции с УПТ дифференциального типа – балансными УПТ и операционными усилителями. Рисунок 9.5 – Вариант схемы УПТ
Контрольные вопросы 1 В чем основные особенности работы усилительных каскадов на полевых транзисторах? 2 Как выглядит частотная характеристика усилителя постоянного тока? 3 Что понимается под дрейфом УПТ? 4 Каковы недостатки простейших схем УПТ прямого усиления?
Лекция 10
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 652; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.47.253 (0.009 с.) |