Усилителя гармонических

Напряжение U0 о выхода выпрямителя подается на стандартный (аналоговый или цифровой) вольтметр постоянного напряжения, а также на второй инвертирующий вход усилителя-формирователя А. Поэтому, пока положительное напряжение на неинвертирующем входе усилителя-формирователя больше, чем напряжение на конденсаторе С (и, следовательно, на инвертирующем входе), напряжение на выходе положительно, диод VD и транзистор VT открыты. Как только напряжение U0 на неинвертирующем входе достигнет максимума и начнет уменьшаться, то напряжение на выходе усилителя-формирователя станет сначала нулевым, а затем отрицательным, так как напряжение ?/0 на инвертирующем входе окажется большим, чем напряжение сигнала U (t) на неинвертирующем входе, потому что 1/Вых (0 —

Принцип действия электронного частотомера поясняется схемой, приведенной на 14.10, а, и временными диаграммами на 14.10,6—д. Напряжение измеряемой частоты ( 14.10,6) подается на вход усилителя-формирователя УФ, усиливающего ывх и формирующего из него прямоугольное напряжение ( 14.10, в). Этим напряжением управляется электронный ключ ЭК. Допустим, что при положительных полуволнах ключ ЭК замкнут, а при отрицательных полуволнах разомкнут. При разомкнутом состоянии ключа в течение половины периода конденсатор С через резистор R заряжается до значения Е ( 14.10, г). Ток заряда протекает через диод VD1

На рис 4.3 в виде графиков представлены результаты решения трансцендентного уравнения (4.7) в зависимости от величины #ф. При расчете схемы усилителя-формирователя при помощи этих графиков определяют величину Хф, соответствующую данному значению^, а после этого вычисляют постоянную времени укорачивающей цепи по

4.4. Схема усилителя-формирователя с укорачивающим

На 4.4 приведена схема усилителя-формирователя с укорачивающим трансформатором на входе, который одновременно позволяет согласовать источник сигналов

— коэффициент трансформации, L4 — индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора). Уравнение, графики и приближенные выражения для постоянной времени укорачивающего трансформатора имеют такой же вид, как и для усилителя-формирователя с емкостным контуром, с той лишь разницей, что в данном случае функция Мф определяется следующим выражением:

4.6. Схема усилителя-формирователя на интегральных транзисторах.

1. Определяем требования к длительности импульса /„ выходного импульса усилителя-формирователя. Наибольшая величина *инаив должна быть меньше времени выдержки ждущего мультивибратора /выд с тем, чтобы не влиять на длительность импульса, формируемого мультивибратором. Наименьшая длительность импульса ta ваим определяется требуемой величиной заряда Q, рассасывание которого обеспечивает переброс мультивибратора. Этот заряд рассасывается током амплитудой /рас » (Ек—Uga—?/нн)/гвхн « 12 мА, поступающим в базу насыщенного транзистора через конденсатор С/ (потенциал базы ?/бэ « 0,7В, входное сопротивление насыщенного транзистора гвх н « « 400 Ом). Если пренебречь уменьшением этого тока, обусловленным перезарядом конденсатора С1, то заряд, отбираемый из базы насыщенного транзистора за время tv составит /рвс ta. Следовательно, длительность выходного импульса должна быть не менее

усилителя-формирователя, так и усилителя-ограничителя. В первом случае длительность выходного импульса определяется параметрами схемы. Во втором длительность выходного импульса зависит от длительности входного импульса.

Пример 41. Рассчитать блокинг-генератор, предназначенный для работы в качестве усилителя-формирователя коротких импульсов, длительность которых следует ограничить пределами ta наим = = 12 мкс и ^и наиб = 15 мкс при изменении нагрузки в широком диапазоне. Ток нагрузки достигает своей наибольшей величины /„ наиб = = 1,1 А при сопротивлении нагрузки Rg наим = 2 Ом и емкости Свнаиб = 1 нФ и уменьшается до уровня /анаим = 20 мА при KB наио = ЮО Ом и С„ ваим = 50 пФ. Длительность фронта /фр < ^ 0,1 мкс. Наибольшая частота усиливаемых импульсов Рааи5 — = 10 кГц. Температура меняется в пределах от 25 до 60° С. Изменение напряжений источников питания не превышает 10%.

10. Проверяем, не превышает ли заданную величину нестабильность длительности импульса ta, обусловленная изменением нагрузки, параметров транзистора в диапазоне температур, напряжений источников питания. Целесообразно проверку производить по методике, которой пользовались при расчете усилителя-формирователя (см. § 4.2). В данном случае этот расчет можно упростить, определив на основании формулы (7.8) отношение1'

Разработка малогабаритных, надежных и дешевых ОУ необычайно расширила возможность их применения. Схемы, на разработку которых еще несколько лет назад требовались недели, а то и месяцы, теперь можно создать за несколько часов. Для этого необходимо использовать стандартный ОУ и, добавив к нему несколько внешних компонентов, получить готовый функциональный блок. При этом резко упрощается наладка и ремонт такого блока. Если же ориентироваться на средние значения основных параметров и идеализированные характеристики, то и анализ схем на ОУ также оказывается необычайно простым. Схемные решения, параметры и характеристики современных ОУ таковы, что с точки зрения потребителя ОУ можно использовать в качестве УПТ, усилителя импульсных сигналов, избирательного усилителя, дифференциального каскада, усилителя гармонических колебаний, инвертирующего усилителя, широкополосного усилителя и т. д. Например, для того чтобы ОУ работал в качестве избирательного усилителя, нужно в качестве навесного элемента включить в цепь обратной связи катушку индуктивности L или У?С-цепь фильтра, настроенную на определенную частоту.

В общем случае коэффициент усиления усилителя гармонических сигналов является комплексной величиной, характеризуемой модулем и фазовым углом, так как выходное напряжение из-за наличия реактивных элементов в усилителе и нагрузке не совпадает по фазе с входным напряжением. Для усилителя импульсных сигналов по этим же причинам коэффициент усиления является функцией времени, так как выходное напряжение при подаче на вход скачка напряжения изменяется с течением времени.

ления усилителя гармонических сигналов является действительной величиной, а коэффициент усиления усилителя импульсных сигналов не зависит от времени.

^ . .^ усилителя гармонических сигна-

Пример 7.4. Рассчитаем выходной каскад для широкополосного усилителя гармонических сигналов, работающего на коаксиальный кабель с характеристическим сопротивлением /?к=75 ом, нагруженный на конце активным сопротивлением в 75 ом для обеспечения отсутствия отражения. В полосе частот 10 кгц — 100 Мгц частотные искажения каскада не должны превышать 1 дб; амплитуда напряжения сигнала на входе кабеля должна быть не менее 3 в. Напряжение источника анодного писания усилителя равно 180 в, постоянная •составляющая напряжения на входе кабеля должна отсутствовать. В каскаде должна быть применена лампа пальчикового типа с напряжением накала 6,3 в.

Равномерное распределение частотных искажений на верхних частотах между каскадами широкополосного усилителя гармонических сигналов с высокочастотной коррекцией, так же как и равномерное распределение времени установления между каскадами усилителя импульсных сигналов с высокочастотной коррекцией экономически невыгодно, а поэтому его применяют лишь в особых случаях.

В общем случае коэффициент усиления усилителя гармонических сигналов является комплексной величиной, характеризуемой модулем и фазовым углом, так как выходное напряжение вследствие наличия реактивных элементов в усилителе и нагрузке не совпадает по фа.че с входным напряжением. Для усилителя импульсных сигналов по этим же причинам коэффициент усиления является функцией времени, так как выходное напряжение при подаче на вход скачка напряжения изменяется с течением времени.

В области средних рабочих частот для усилителя гармонических сигналов И В течение небольшого времени после окончания процесса установления фронта импульсов для усилителя импульсных сигналов влиянием реактивных элементов усилителя и нагрузки можно пренебречь. В этих условиях коэффициент уси-

ления усилителя гармонических сигналов является действительной величиной, а коэффициент усиления усилителя импульсных сигналов не зависит от времени.

Рабочим диапазоном частот ^^ усилителя гармонических сигна-

Чем больше отличается от синусоиды форма выход-ного сигнала при введении во входную цепь усилителя синусоидальной эдс, тем больше относительная амплитуда высших гармоник и их количество в выходном сигнале. Поэтому нелинейность усилителя гармонических сигналов и вносимые им нелинейные искажения