Rвх многокаскадного ус опр-ся Rвх 1-го каскада, Rвых – Rвых пос-леднего. Коэф ус-я частотных и нелинейных искажений ус находятся как произведение этих пар-ов всех каскадов.
29. Ус-ли пост-го тока (УПТ). УПТ предназначены для ус-я медленно изменяющихся во времени сигналов, частота к-ых м/б близка к 0. Поэтому в УПТ связь м/у каскадами осущ-ся непоср-но или элементами, обеспечивающими связь по пост I. АЧК УПТ имеет вид:
Отсутствие в УПТ разделительных
конденсаторов или трансформаторов приводит к тому, что все изменения пост U на
выходе одного каскада,воспринимаются и усиливаются всеми последующими
каскадами. В рез-те внеш и внут фактор, вызывающий изменения пост-ых
потенциалов на входе ус, может соз-дать на его выходе эффект равноценный
действию полезного сигнала. Самопроизвольное отклонение U на
вых ус от нача-льного значения наз дрейфом усилителя. Причины дрейфа ус: 1.
нестабильность U источников питания; 2. темпер-ая и вре-менная
нестабильность пар-ров тр-ров и резисторов; 3. низко-частотные шумы и
помехи.Опред-ие величины дрейфа произ-водится при закороченном входе УПТ путем
измерения изме-нения ∆Uвых дрейфа,
за опред-ый промежуток времени. Для срав-нения различ-х ус используется понятие
приведенного дрейфа
℮др=∆Uвых др/Кu, где Кu – коэф. ус-я УПТ. Величина ℮др ограни-чивает чувствительность УПТ, т.к. min-ый вх сигнал ус дол-жен быть >℮др. Схема двухкаскадного однотактного УПТ име-ет вид:(рисW).Тр-ры в ус включены по схеме с ОЭ, а кол и базы тр-ров соседних каскадов соединены непосредственно. Для выравнивания потенциала кол-ра VT1 и базы VT2 в цепь эмм-ра VT2 включен резистор Кэ2. Одновременно рез-ры Rэ1 и Rэ2 осущ-ют термостабилизацию начального режима каскадов ус.
Источник Uкомп.вх необх-им для того, чтобы при ℮др=0, Uбп1 со-ответ-но требуемому значению U в режиме покоя и I ч/з исто-чник сигнала были =0. Нагрузка Rн включена м/у кол-ром VT2 и средней точкой делителя R3, R4. Это необх-мо для того, что-бы Uн было =0, при ℮др=0. Коэф ус-я по U. Rк║rвх≈Rк, rвх>>Rг. KU1≈βe1[Rк1║rвх2/rвх1]≈βe1∙Rк1/βe1∙Rэ1=Rк1/Rэ1. KU2≈βe2[Rк2║(Rн+ +R3║R4)]/rвх2≈[Rк║(Rн+R3║R4)]/Rэ2≈(Rк2║Rн)/Rэ2 при условии Rн>>R3║R4. Ku=Ku1∙Ku2= Rк1/Rэ1∙(Rк2║Rн)/Rэ2. С ростом числа каскадов, потенциал базы от каскада к каскаду становится бо-лее отриц-ым, поэтому Rэ необх-мо увеличивать, а Rк – умень-шать. Это приводит к ум-ю коэф ус-я каскада с увелич его но-мера. Поэтому и из-за темп-ого дрейфа получение больших Кu в однотактных УПТ затруднено.
30. Дифференциальные усилительные каскады. Сущест-венное ум-ие дрейфа УПТ достигается в параллельно-балан-сных или диф ус-ых каскадах. Наиболее распространенная схема ДУК имеет вид:
ДУС
строится в виде сбалансированного моста, 2 плеча к-ого образованы резисторами Rк1, Rк2, а 2
других – тр-ами VT1, VT2. Uвых
снимается м/у кол-ами тр-ров, т.е. с диагонали моста или с кол-ров относительно
общей шины. Эл-ты VT3, VT4, R1, R2, R3 и источник напряж Ек2 пред собой ист-к
стабильного тока Iэ. Iэ опр-ет сумму эмм-ых токов Iэ1 и Iэ2, тр-ров VT1, VT2. Тр
VT4 в диодном включении используется в кач-ве эл-та
температурной конфинцации. Оп-ределим U м/у точками 1-2. Учтем, что Iб3<<Iэ, поэтому I’3≈Iк= =Iэ. Тогда
Uбэ3+IэR3=I1R2+Uбэ4. I1=(Eк2-Uбэ4)/(R1+R2)≈Eк2/(R1+R2).
Из этого ур-я найдем Iэ: Iэ=[I1R2+(Uбэ4-Uбэ3)]/R3. Величина
про-изведения I1 на R2 в этом выр-ии >> разности (Uбэ4-Uбэ3),
поэ-тому вел-на Iэ опр-ся в
основном R2, R3, I1. Зависящее
от темп-ры Uбэ4 и Uбэ3
входят в выр-ие для Iэ в виде
разности, поэтому зависимость Iэ от темп-ры
проявл-ся незначительно. Диф кас-кад может усиливать сигналы 2-х ист-ков Uвх1 и Uвх2 и одного
источника. В посл слечае вх сигнал подается на базу одного из тр-ров при
заземленной базе другого или непосред-но м/у ба- зами обоих тр-ров, при этом
вход диф каскада наз дифферен-циальным. Питание диф кас осущ-ся от 2-х
послед-но соеди- ненных источников Ек1 и Ек2 с общим U
питания= Еп=Ек1+Ек2. Если R
резисторов Rк1, Rк2 равны, а тр-ры VT1, VT2
идентич-ны по параметрам, то наступает баланс диф каскада, т.е. U на
кол-ах VT1=VT2, а Uвых,
снимаемое м/у кол-ми, =0. Высокая стабильность вых пар-ров диф каскада при
изменении U пита-ния, темп-ры и др факторов обуславливается тем,
что при оди-наковом дрейфе в обоих усилительных каналах напряжения на кол-рах
изменятся на одну и ту же величину.
31. Операционные усилители. ОУ – ус, с помощью к-го мож-но строить узлы аппаратуры с пар-ми практически зависящи-ми только от свойств цепи ООС, подключенной к ОУ. Операционными они названы потому, что первоначально использо-вались гл образом для выполнения разл матем-их операций над аналоговыми величинами (сложение и т.п.) в аналоговых выч машинах. В наст время осн-е назначение ОУ – это постро-ение схем с фиксированным Кu и точно синтезированной пере-даточной хар-кой. ОУ исп-ся для построения стабилизаторов U, генераторов аналогового и импульсного сигнала, активных фильтров, масштабирующих, логариф-щих, диффер-щих, ин-тегрир-щих и др усилителей. ОУ общего назначения могут ис-пользоваться примерно в 150 схемах включения. Основной ОУ явл ОПТ с верхним каскадом ус-я по диф схеме. ОУ име-ют 2 входа: неинвертир и инвертирующий. Эти названия обус-ловлены соотношениями знаков приращения вх и вых сигна-лов. Промежуточные каскады ус-я как правило также строятся по балансной схеме и предназначены для получения большого Кu. Вых каскад согласует большое Rвых каскадов ус-я с низко-омной нагрузкой. Обычно он вып-ся по 2-х тактной схеме. ОУ получает питание от 2-х симметричных источников, обеспечи-вающих одинак по величине положит и отриц амплитуды Uвых. УГО:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.