Усилителя необходимо

Усиление сигнала одного источника. Источник сигнала подключается симметрично ( 10.71, а) или несимметрично ( 10.71, бив). Заметим, что в схеме на 10.71, б фазы напряжений на выходе усилителя UH и сигнала MC совпадают, а в схеме на 10.71, в их фазы противоположны. Соответствующий вход усилителя называется неинвертирующим или инвертирующим и обозначается на схеме знаками плюс или минус.

Усиление сигнала одного источника. Источник сигнала подключается симметрично ( 10.71, в) или несимметрично ( 10.71, б и в). Заметим, что в схеме на 10.71, б фазы напряжений на выходе усилителя UH и сигнала MC совпадают, а в схеме на 10.71, в их фазы противоположны. Соответствующий вход усилителя называется неинвертирующим или инвертирующим и обозначается на схеме знаками плюс или минус.

Усиление сигнала одного источника. Источник сигнала подключается симметрично ( 10.71, а) или несимметрично ( 10.71, б и в). Заметим, что в схеме на 10.71, б фазы напряжений на выходе усилителя м(] и сигнала и^ совпадают, а в схеме на 10.71, в их фазы противоположны. Соответствующий вход усилителя называется неинвертирующим или инвертирующим и обозначается на схеме знаками плюс или минус.

1 Вход усилителя называется неинвертирующим, если фазы (полярности) входного и выходного сигналов совпадают. Вход усилителя называется инвертирующим, если фазы (полярности) входного и выходного сигнала противоположны.

Амплитудной характеристикой усилителя называется зависимость установившегося значения выходного напряжения от подаваемого на вход синусоидального напряжения неизменной частоты ( 11.3,6). Угол наклона амплитудной характеристики определяется коэффициентом усиления усилителя. Искажения в нижней части обусловлены наличием сигнала собственных шумов усилителя при отсутствии входного сигнала. Искажения в верхней части объясняются чрезмерной амплитудой входного сигнала, при этом нелинейные элементы, входящие в схему усилителя (электронные лампы, транзисторы, трансформаторы с ферромагнитными сердечниками), перегружаются и пропорциональность между входом и выходом нарушается. Нелинейность амплитудной характеристики приводит к нелинейным искажениям усиливаемых сигналов.

Максимальное напряжение на выходе усилителя, вызванное дрейфом, обозначим илр,пы\м- Величина ?/ДР=' = ^/др.выхм/ли, где Ки — коэффициент усиления усилителя, называется сигналом дрейфа, приведенным ко входу. Сигнал дрейфа является медленно изменяющейся величиной. При работе усилителя необходимо обеспечить (/вх^>С/др, иначе дрейф на выходе невозможно отличить от полезного сигнала. Для создания качественных УПТ необходимо снижать, а по возможности полностью исключать дрейф нуля. Стабилизация источников питания, рабочих режимов, температуры оказывается для этого неэффективной, так как малейшие отклонения усиливаются УПТ. Эффективным средством борьбы с дрейфом стало применение каскадов, построенных по принципу уравновешенных мостов. Наиболее распространенным из них является дифференциальный каскад.

Математическое описание АЧХ усилителей удобно производить с помощью операторного метода при использовании передаточных функций. Передаточной функцией усилителя называется отношение его выходного параметра к входному в операторной форме. В общем

Различают динамический диапазон усилителя и динамический диапазон сигнала. Динамическим диапазоном усилителя называется отношение максимального уровня сигнала к минимальному на его выходе при определенных критериях качества:

Подача напряжения, пропорционального выходному сигналу усилителя, снова на его вход зместе с входным сигналом называется обратной связью, а это напряжение — сигналом обратной связи. Цепь, по которой подается сигнал, называется цепью обратной связи.

Эта цепь в усилительное устройстве создается искусственно и разрабатывается при его проектировании или возникает самопроизвольно через паразитные параметры электронной схемы (например, монтажные емкости, индуктивности и взаимоиндуктивности цепей), а также внутренние сопротивления общих источников питания (или сигнала). Обратная связь, возникшая через паразитные параметры схемы и не предусмотренная при проектировании усилителя, называется паразитной.

Усилители, у которых коэффициент усиления на небольшом интервале частот становится заметно выше, чем на остальных частотах, называются избирательными. Частотная характеристика избирательного усилителя имеет вид 10.26. Частота соо = 2л:/о, соответствующая максимальному усилителю избирательного усилителя, называется частотой настройки, или резонансной частотой.

В тех случаях, когда при изменении знака тока подмагничивания магнитного усилителя необходимо изменять направление тока нагрузки, применяют двухтактные магнитные усилители,

В тех случаях, когда при из;менении направления тока лодмагничивания магнитного усилителя необходимо изменять направление тока нагрузки, применяют двухтактные магнитные усилители, состоящие из двух одинаковых магнитных усилителей с начальным подмагничи-ванием, включенных по дифференциальной или мостовой схеме.

рассчитывать каскады многокаскадного усилителя, необходимо распределить между ними все виды искажений, определить их коэффициенты усиления и полосы пропускания. Если полученные значения представляются достижимыми, то можно переходить к расчету функциональных элементов.

3. Для определения полосы пропускания избирательного усилителя необходимо измерить на частоте квазирезонанса выходное напряжение, которое при этом имеет наибольшее значение. Изменяя частоту входного напряжения с помощью ручки установки частоты генератора низкой частоты, определяют

усилителя подать на его вход, то получится 100%-ная отрицательная обратная связь. Для соблюдения баланса фаз, т. е. для введения положительной обратной связи в усилителе, выходное напряжение, прежде чем подать его на вход усилителя, необходимо сдвинуть по фазе на 180°. Если считать, что входное сопротивление усилителя очень большое, а выходное очень малое, а этим условиям отвечают в наибольшей степени усилители на полевых транзисторах, то фазовый сдвиг на 180° можно осуществить с помощью трех одинаковых ??С-звеньев, каждое из которых изменяет фазу на 60°. Расчеты показывают, что баланс фаз в звене происходит на частоте /о = 1/(15,4 RC), а баланс амплитуд — при коэффициенте усиления усилителя /С^29.

Для устранения обратных связей по корпусу усилителя необходимо все элементы, провода и точки присоединения к нему, относящиеся к выходу и входу двух соседних активных приборов, размещать только в промежутке между ними, по возможности ближе к продольной осевой линии ( 2.50). Элементы связи и точки присоединения к корпусу, относящиеся к цепям одного усилительного прибора, следует размещать как можно ближе к его поперечной оси. Между усилительными приборами, даже на довольно большом расстоянии от продольной оси, недопустимо размещать детали, связи и точки присоединения к корпусу, относящиеся к другим каскадам данного усилителя. Все эти условия выполняются наилучшим образом, если каскады располагаются один за другим на одной линии. Такая конструкция называется линейкой.

Для нормальной работы любого усилителя необходимо установить определенные токи и напряжения на усилительном эле-«2

Для получения неискаженной формы и заданной мощности полезного сигнала на выходе усилителя необходимо применять несколько каскадов усиления. Между этими каскадами существуют различные способы связи: через разделительные конденсаторы (емкостная), с помощью трансформаторов (трансформаторная), непосредственная (гальваническая).

Максимальное напряжение на выходе усилителя, вызванное дрейфом, обозначим илр,пы\м- Величина ?/ДР=' = ^/др.выхм/ли, где Ки — коэффициент усиления усилителя, называется сигналом дрейфа, приведенным ко входу. Сигнал дрейфа является медленно изменяющейся величиной. При работе усилителя необходимо обеспечить (/вх^>С/др, иначе дрейф на выходе невозможно отличить от полезного сигнала. Для создания качественных УПТ необходимо снижать, а по возможности полностью исключать дрейф нуля. Стабилизация источников питания, рабочих режимов, температуры оказывается для этого неэффективной, так как малейшие отклонения усиливаются УПТ. Эффективным средством борьбы с дрейфом стало применение каскадов, построенных по принципу уравновешенных мостов. Наиболее распространенным из них является дифференциальный каскад.

Чтобы снизить уровень собственных шумов усилителя, необходимо выбрать для первого каскада малошумящие биполярные транзисторы типов К.Т371, КТ382, а также полевые транзисторы типов КШОЗЛ и КПЗОЗЕ, которые имеют незначительный коэффициент шума. Это связано с тем, что основными составляющими шума полевых транзисторов являются тепловые шумы в канале и дробовые шумы тока затвора. Так как напряжение тепловых шумов модулирует ширину канала, то на стоке получается усиленное напряжение шумов. В свою очередь, между каналом и затвором имеется паразитная емкостная связь, следовательно, дробовые шумы тока затвора будут возрастать с повышением частоты.

скольку выводы цепи ОС соединяются с выходными выводами усилителя, то цепь ОС отбирает некоторую часть полезной энергии у нагрузки. Следовательно, необходимо уменьшить до минимума сопротивление цепи ОС Z22. Прямую передачу цепи ОС характеризует параметр Z*,, который всегда меньше единицы, если в це-ци ОС не используются трансформаторы. Чтобы меньшая часть усиливаемого сигнала терялась на входном сопротивлении цепи ОС, а большая часть доходила до входа усилителя, необходимо значение параметра Z"n