Однокаскадных усилителей

Однокаскадные усилители с ОС полностью описаны в гл. 2. Расчет некоторых показателей таких усилителей ниже иллюстрируется примерами.

Однокаскадные усилители. При построении широкополосных усилителей используют два основных типа обратных связей: шунтирующую, или параллельную, и последовательную.

§ 4.5. ОДНОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

§ 4.5. Однокаскадные усилители на биполярных транзисторах 104

В гл. 5 были рассмотрены однокаскадные усилители на транзисторах, которые имеют коэффициент усиления по напряжению /»'„, равный нескольким десяткам. Однако для многих устройств радиоэлектроники и автоматики нужно, чтобы сигнал, получаемый от источника, приобрел мощность, достаточную для приведения в действие оконечного исполнительного устройства. Для этого его приходится усиливать в сотни и тысячи раз. Поэтому современные усилители, как правило, являются-многокаскадными. На 11.1 показана структурная схема многокаскадного усилителя. Нагрузкой каждого каскада, кроме последнего, служит входное сопротивление последующего каскада Нагрузкой последнего каскада является сопротивление нагрузки /?,, оконечного устройства. Связь каскадов в многокаскадном усилителе может осуществляться с помощью конденсатора, трансформатора или непосредственно.

В системах управления применяются однокаскадные усилители с параллельным и последовательным самовозбуждением, многокаскадные усилители и усилители с поперечным полем.

ЛАМПОВЫЕ ОДНОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

В системах управления применяются однокаскадные усилители с параллельным и последовательным самовозбуждением, многокаскадные усилители и усилители с поперечным полем.

8.2.1. Однокаскадные усилители

8.2.1. Однокаскадные усилители........... 335

В главе 5 были рассмотрены однокаскадные усилители на транзисторах, которые имеют коэффициент усиления по напряжению Ки, равный нескольким десяткам. Однако для многих устройств радиоэлектроники и автоматики нужно, чтобы сигнал, получаемый от источника, приобрел мощность, достаточную для приведения в действие оконечного исполнительного устройства. Для этого его приходится усиливать в сотни и тысячи раз. Поэтому современные усилители, как правило, относят к многокаскадным. На рисунке 11.1 показана структурная схема многокаскадного усилителя. Нагрузкой каждого каскада, кроме последнего, служит входное сопротивление последующего каскада. Нагрузкой последнего каскада служит сопротивление нагрузки RH оконечного устройства. Связь каскадов в многокаскадном усилителе может осуще-

Каскоды. Кроме простейших однокаскадных усилителей, рассмотренных ранее, элементарными базовыми каскадами аналоговых ИМС являются многокаскадные секции. Типичным представителем таких секций является каскадный усилитель — каскод. Каскад представляет собой двухкаскадный усилитель, на входе которого включен усилительный каскад, а на выходе — повторитель тока. Существенным отличием каскодов является последовательное включение усилительных элементов, обусловливающее протекание одного и того же тока (переменной составляющей) через оба каскада. Обобщенная схема каскода приведена на 2.5. Первый каскад 7\ представляет собой элементарный усилительный каскад, второй Тг — повторитель тока. Усилительный каскад может быть выполнен на БТ с общим эмиттером или на ПТ с общим истоком. Повторитель тока реализован на БТ с общей базой или ПТ с общим затвором. Основным достоинством каскодной схемы является уменьшение влияния переходной емкости, связывающей выход со входом, приводящего к самовозбуждению усилителя. Входное сопротивление каскода определяется входным сопротивлением входного каскада в режиме короткого замыкания и практически не зависит от сопротивления и емкости нагрузки, выходное сопро-

литудно-частотная характеристика, которая имеет такой же вид, как и для однокаскадных усилителей (см. 8.11).

5.16. Схемы однокаскадных усилителей с подключением транзистора с ОБ (а), ОЭ (б) и ОК (в)

сатор С служит для выделения переменной составляющей сигнала. Выходной сигнал представляется падением напряжения на внутреннем сопротивлении транзистора. В свою очередь, сопротивление транзистора будет сильно зависеть от напряжения на входе усилителя. Поскольку амплитуда входного сигнала в общем случае будет меняться, то в связи с нелинейностью вольт-амперной характеристики транзистора меняется в соответствии с этим и сопротивление транзистора в выходной цепи. Поэтому для всех трех схем однокаскадных усилителей справедлива эквивалентная схема на 5.17. Эта схема представляет собой двузвенный делитель напряжения Ек. Одно звено постоянное и является сопротивлением нагрузки, второе звено представляет собой сопротивление транзистора по коллекторной цепи и меняет свое значение /-тр в зависимости от t/BX при постоянных Еэ, Еб и Ек. Через гтр обозначим сопротивление транзистора по выходной цепи. С изменением гтр меняется выходное напряжение (/Вых- Можно всегда подобрать такие значения Еб, Яэ и Ек, чтобы выполнялось неравенство PSb,x>PSx, где РВХ==/ВХ?У„Х; /3Вых==/Вых(Ль,х. В этом и заключается усилительное свойство биполярного транзистора.

Проведем сравнения усилительных свойств однокаскадных усилителей с ОБ, ОЭ и ОК ( 5.16), допуская для упрощения анализа, что Z_H = rH, т. е. нагрузка усилителей чисто активная.

5.7. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОДНОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

5.23. Схемы однокаскадных усилителей с ОЭ (а), ОБ (б) и ОК (в) для режима покоя

5.6. Сравнительная оценка трех схем однокаскадных транзисторных усилителей ...................... 58

5.7. Методы расчета однокаскадных усилителей........ 61

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП И ОДНОКАСКАДНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ

Исследование оДнокаскадных усилителей напряжения с общим катодом (анодной нагрузкой)