Напряжения усилителя

Чтобы переменная составляющая коллекторного напряжения не попадала в цепь базы, в усилительном каскаде использован Т-образный фильтр. Между резисторами R& и R"<$ включен конденсатор фильтра Сф, сопротивление которого должно быть значительно меньше сопротивления ^в=^б~Ь^б. Емкость конденсатора фильтра можно определить по формуле

Усилитель с коллекторной стабилизацией обладает меньшей стабильностью, чем усилитель с эмиттерной стабилизацией, но он не требует повышения напряжения питания коллекторной цепи.

Схема усилительного каскада с общим коллектором (каскад ОК) приведена на 5.11. В этом каскаде основной резистор, с которого снимается выходное напряжение, включен в эмиттерную цепь, а коллектор по переменной составляющей тока и напряжения соединен непосредственно с общей точкой усилителя, так как падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника коллекторного напряжения от переменной составляющей тока незначительно. Таким образом, можно считать, что входное напряжение подается между базой и коллектором через конденсатор С, а выходное напряжение, равное падению напряжения на резисторе R3 от переменной составляющей эмиттерного тока, снимается между эмиттером и коллектором через конденсатор связи Сс.

Вольтметры действующего значения могут строиться с применением также электростатического механизма. В этом случае в состав вольтметра входит делитель напряжения, усилитель переменного напряжения и электростатический механизм.

Входной сигнал х (t) (одиночный импульс или один из импульсов периодической последовательности), пройдя через нормализующий преобразователь (усилитель напряжения, делитель напряжения, усилитель мощности и т. п.), поступает в запоминающее устройство, где фиксируется в той или иной форме.

напряжение увеличивается до тех пор (конденсатор С/ заряжается), пока не превысит опорное напряжение на инвертирующем входе усилителя ошибки (ОУ с коэффициентом усиления около 1 000). В этот момент усилитель ошибки прекращает питать базу транзистора VT1 и нерегулируемое входное напряжение отключается. Энергия, запасенная в катушке индуктивности L1, служит причиной возникновения импульса напряжения Ux, имеющего отрицательную полярность. Этот импульс поглощается открытым демпфирующим диодом VDI. Ток индуктивности 1C подается в нагрузку. Когда ток в катушке индуктивности станет ниже уровня тока нагрузки, конденсатор С1 начнет разряжаться и выходное напряжение (а следовательно, и напряжение на инвертирующем входе усилителя ошибки) уменьшится. Когда напряжение на инвертирующем входе t/o упадет ниже опорного напряжения, усилитель включит транзисторный ключ (транзистор VT1) и цикл повторится. Выходное напряжение ключевого стабилизатора колеблется около напряжения /вых=?Л>п(/?2 + /?1)/#2 с амплитудой, которая определяется чувствительностью усилителя ошибки и отношением номиналов резисторов делителя R1 и R2.

Преобразователь включает в себя чувствительный элемент, усилительно-преобразовательную схему, в которую он включен, и вторичный электроизмерительный прибор. Чувствительный элемент осуществляет непосредственное преобразование неэлектрической величины в изменение сопротивления, тока или напряжения. Усилитель-преобразователь усиливает сигнал чувствительного элемента и преобразует его для измерения с помощью выбранного вторичного электроизмерительного прибора. Шкала этого прибора градуируется в единицах измеряемой неэлектрической величины. Чтобы иметь возможность выбирать в качестве вторичного прибора промышленные вольтметры и амперметры, стремятся получить

точно согласовывать с входным сопротивлением усилителя для передачи максимальной мощности от источника сигнала во входную цепь усилителя (Rr = Rax). В этом случае усилитель может быть усилителем напряжения или тока в зависимости от выходной цепи. Вид усилителя устанавливается при выявлении параметров источника сигнала и нагрузки. Термины «усилитель напряжения», «усилитель тока» и «усилитель мощности» правомерны, если размерности входных и выходных параметров одинаковые. В противном случае термин «усилитель» следует считать неудачным [1].

Примерами такого звена ( 5-1, г, д) являются делитель напряжения, усилитель постоянного тока.

Усилитель в защищает блок питания от токовых перегрузок. Для этого на вход усилителя подается напряжение с сопротивлением пя, пропорциональное току нагрузки. Выходное напряжение с этого усилителя подается на пороговый элемент, имеющий два уровня опорного напряжения. При возрастании тока блока питания выше номинального превышается уровень первого порога и ширина импульсов с блока 7 уменьшается. При коротком замыкании в цепи нагрузки падения напряжения на резисторе i?9 увеличивается настолько, что превышается уровень второго порога и усилитель 6 полностью запирает модулятор длительности 4, а вместе с ним и транзисторы V7\ и VT2.

Генератор развертки Формирователь уровней постоянного напряжения Усилитель постоянного тока

коэффициент усиления напряжения усилителя;

Задача 8.21. Усилитель выполнен по схеме 8.1,6. Сопротивление резисторов #Bi = 8,2 кОм, ЯВ2 = 75 кОм. Определить коэффициент усиления напряжения усилителя.

;«0,3 В или «0,65 В. Убедиться в том, что при этом будут минимальные искажения выходного напряжения усилителя. Синусоидальное напряжение на вход усилителя следует подавать с электронного генератора.

Отрицательная обратная связь уменьшает возникающие в усилителе нелинейные искажения. Это можно объяснить следующим образом. В усилителе без обратной связи при большом входном напряжении за счет нелинейных искажений в выходном напряжении помимо основной гармоники появляются высшие гармонические составляющие, наличие которых искажает форму выходного напряжения. При введении отрицательной обратной связи высшие гармонические составляющие через звено обратной связи подаются на вход усилителя и усиленными появляются на его выходе. Усиленные высшие гармоники вычитаются из выходного напряжения усилителя, так как благодаря действию отрицательной обратной связи они будут поступать в противофазе с высшими гармоническими составляющими, появляющимися вследствие нелинейных искажений усилителя. Таким образом, содержание гармоник при том же значении выходного напряжения уменьшится, а следовательно, искажения усиливаемого напряжения в усилителе с отрицательной обратной связью будут меньше.

Условие баланса фаз в рассматриваемом автогенераторе осуществляется при сдвиге фаз выходного напряжения усилителя и звена обратной связи на 180°, что видно из (7.5): ср=—т]). Практически это условие выполняется соответствующей намоткой индуктивных катушек Lc и LK (направления намотки витков катушек резонансного контура и стоковой цепи должны быть противоположными). Так же как и баланс амплитуд, баланс фаз поддерживается в автогенераторе автоматически. Каждый из сдвигов фаз в условии (7.5) зависит от частоты по-разному, но для появления автоколебаний существует только одна частота, на которой выполняется условие баланса фаз, равная резонансной частоте контура. Таким образом, условие баланса фаз определяет частоту генерируемых колебаний.

7.6. Шум со спектральной плотностью мощности W(со) = «До2, а = 4-10~~ В2/с, подается через разделительную ЛС-цепь \R = = 100 кОм, С=1 мкФ) на усилитель с коэффициентом усиления ?=103. Определить среднеквадратическое значение выходного напряжения усилителя.

7.28. Измерительный усилитель построен по схеме на 7.2. Операционный усилитель имеет дрейф нуля. Эквивалентная схема усилителя приведена на 7.4. Известны математические ожидания и средние квадратические отклонения выходных параметров источников тока и ЭДС, определяющих дрейф: mi — I мкА; я??=1 мВ; o"i=l мкА; ст?= = 1 мВ. Определите математическое ожидание т и среднее квадратическое отклонение о выходного напряжения усилителя (при отсутствии входного напряжения), считая операционный усилитель идеальным, причем Ri = \ кОм; Ri — = 10 к Ом.

Коэффициент усиления по напряжению в режиме холостого хода km — отношение комплексного выходного напряжения усилителя к комплексному входному при холостом ходе на выходе усилителя (/вых = 0).

- коэффициент усиления напряжения усилителя;

- коэффициент усиления напряжения усилителя;

Усилительный каскад ОЭ наряду с усилением входного синусоидального сигнала поворачивает его фазу на 180°С, т. е. входное и выходное напряжения усилителя противофазны.