Электронных усилителей

В электронных усилителях переменного тока на вход последующего каскада подается только переменное напряжение; входная сеточная цепь последующего каскада защищается от попадания на нее высокого постоянного напряжения выходной цепи предыдущего каскада.

В настоящее время в электронных усилителях используются биполярные и полевые транзисторы. Исследуемые в данной работе электронные транзисторные усилители являются основными видами усилителей как на дискретных элементах, так и в интегральных микросхемах.

Как видно из выражения (6.17), введение положительной обратной связи повышает коэффициент усиления усилителя. Однако положительная обратная связь в электронных усилителях практически не применяется, так как при этом, как будет показано далее, стабильность коэффициента усиления значительно ухудшается.

Глава 9. РАСЧЕТ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ

Совершенствование усилительной техники явилось предпосылкой бурного прогресса радиотехники. Это совершенствование должно было относиться прежде всего к управляющему элементу. Ведь электромеханические управляющие элементы типа реле могли применяться только для усиления скачкообразно изменяющихся телеграфных сигналов. Качественное изменение усилительной техники произошло с появлением трехэлектродной электронной лампы — триода. Новый переворот в усилительной технике произвел транзистор, вытеснивший о электронных усилителях вакуумную лампу. Транзистор был изобретен в 1948 г. американскими физиками Дж. Бардиным, У. Браттейном и У. Б. Шокли, которые за открытие транзисторного эффекта были удостоены Нобелевской премии в 1956 г.

Значения коэффициентов усиления зависят от параметров нагрузки и управляющего элемента. В электронных усилителях, например, значение коэффициента уси-

Двухполупериодные выпрямители применяются для питания при-емно-усилительных ламп в электронных усилителях и в генераторах малой мощности.

* В электронных усилителях выходное напряжение усилителя t/вы* связано с входным напряжением t/BX выражением t/BbIX =

В электронных усилителях переменного тока на вход последующего каскада подается только переменное напряжение; .входная сеточная цепь последующего каскада защищается от попадания на нее высокого посто-

247. В ряде устройств (электронных усилителях и генераторах) параллельно обмотке трансформатора или дросселя, обозначенной на 11.15,0 как индуктивность I, присоединяют активное сопротивление R. Для указанной схемы с генератором изменяющейся частоты f ЭДС Е и внутренним сопротивлением RBT на 11.15,6 приведены зависимо-

Как указывалось, в электронных усилителях широкое применение нашли такие усилительные элементы, как электронные лампы, транзисторы и туннельные диоды.

курировать с модуляторами других типов. В частности, магнитные модуляторы весьма успешно применяют в качестве входных каскадов электронных усилителей при работе от сравнительно низкоомных датчиков.

Метод линеаризации, развитый в § 6.3, при определенных условиях сводит нелинейный элемент цепи к некоторому эквивалентному линейному элементу. В ряде случаев, например, при расчете электронных усилителей малых сигналов, такой подход вполне отвечает поставленной задаче. Однако при этом из поля зрения неизбежно исчезают специфические явления, обусловленные нелинейностью ВАХ и лежащие в основе работы многих радиотехнических устройств — детекторов, модуляторов, преобразователей частоты и т. д.

Универсальный лабораторный стенд предназначен для выполнения лабораторных работ по курсу «Основы промышленной электроники». С его помощью можно проводить исследования полупроводниковых и оптоэлектрон-ных приборов, а также электронных усилителей, генераторов, выпрямителей, интегральных микросхем и др. На передней панели стенда ( П.1) расположены два цифровых

зитных элементов схемы и т. д. Однако интегральная электроника, где используют новейшие достижения технологии, позволяет существенно улучшить качество и надежность электронных усилителей путем обеспечения при их проектировании большого запаса параметров, так называемой функциональной избыточности. Такие усилители приобретают характер многоцелевых устройств, так как, изменяя коммутацию внешних выводов, а также способы подключения источника сигналов и нагрузки, можно получить усилители с различными характеристиками. Поскольку эти усилители не являются идеально линейными, на их основе могут быть построены различного рода автогенераторные устройства, преобразователи частоты, детекторы и другие нелинейные устройства. В связи с этим интегральные усилители часто называют аналоговыми схемами.

Для получения импульсов прямоугольной формы применяются устройства, принцип работы которых основан на использовании электронных усилителей с ПОС. К этим устройствам относятся так называемые релаксационные генераторы — мультивибраторы, блокинг-генераторы.

-----------электронных усилителей 433

В связи с последним обстоятельством можно объяснить то, что большинство каскадов электронных усилителей наполняется на схемах с ОЭ. Схемы усилителей с ОБ имеют дополнительный недостаток: у них входное сопротивление каскада очень мало в сравнении с выходным сопротивлением, т. е. /?„х<#вых, поэтому требуется ставить согласующий трансформатор при многокаскадном усилении, иначе общий коэффициент усиления по мощности будет меньше единицы. Однако следует отметить и положительную сторону усилителей с ОБ — малая входная емкость каскада — что очень важно при усилении высокочастотных сигналов. Вторым преимуществом усилителя с ОЕ> является его высокая термостойкость (см. § 5.8). В связи с этим граничная ?гр и предельная /r/!2i частоты в усилителях с ОБ гораздо выше, чем в усилителях с ОЭ и ОК. Влияние температуры менее заметно (см. § 5.8).

Трудно переоценить значение электронных усилителей в развитии всей современной техники. Без них не были бы возможны ни радиотехника, ни космические полеты, ни врачебная диагностика (электрокардиограммы). Ограничения, которые все же существуют для восприятия очень слабых сигналов, состоят не в трудности получения большого коэффициента усиления, а в том, что очень слабые сигналы (порядка 0,1 мкВ) оказываются с трудом отличимыми от не-

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) состоят из электронных усилителей и преобразователей (иногда — следящих систем), диодов, наборного поля, где собирается схема блока управления, показывающих приборов и электронного осциллографа.

На наборном поле собирается схема модели, состоящая из электронных усилителей с различными связями, которые имитируют работу отдельных элементов (см. гл. 5). В целом модель воспроизводит в определенном масштабе процессы в системе. Эти процессы можно фиксировать на осциллографе, а также использовать измеряемые величины после преобразования для управления системой.

Основные параметры электронных усилителей. Свойства усилителей характеризуются их техническими показателями (параметрами). К основным из них относятся: 1) входное и выходное сопротивления; 2) коэффициент усиления; 3) рабочий диапазон частот; 4) чувствительность; 5) динамический диапазон; 6) уровень собственных шумов; 7) стабильность параметров; 8) выходная мощность; 9) коэффициент полезного действия; 10) искажения, вносимые усилителем.