- •Оглавление
- •Введение
- •Введение
- •1. Математическое описание усилителей
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Математическое описание усилительных устройств
- •1.2.1. Передаточные функции усилительных устройств
- •1.2.2. Представление передаточной функции элементарными звеньями
- •1.2.3. Частотные характеристики усилительных устройств
- •1.2.4. Обратные связи. Понятие устойчивости
- •1.2.5. Влияние цепи обратной связи на основные характеристики усилительного устройства
- •2. Усилительные каскады на транзисторах
- •2.1. Принцип работы усилителя
- •2.1.1. Усилитель оэ с фиксированным током базы
- •2.1.2. Усилитель ок (эмиттерный повторитель)
- •2.1.3. Усилитель об
- •2.1.4. Понятие о классах усиления усилительных каскадов
- •2.2. Методы стабилизации рабочей точки
- •2.2.1. Каскад с последовательной отрицательной обратной связью по току нагрузки
- •2.2.2. Формирование частотной характеристики каскадов с цепями оос
- •2.3. Усилительные каскады переменного тока на полевых транзисторах
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Усилительный каскад по схеме с общим истоком
- •2.3.3. Истоковый повторитель
- •2.3.4. Усилитель ок (эмиттерный повторитель)
- •2.3.5. Основные параметры каскада усилителя на полевом транзисторе
- •3. Каскады предварительного усиления
- •3.1. Условия работы каскадов предварительного усиления
- •3.1.1. Требования к каскадам и режим работы
- •3.1.2. Определение частотной, фазовой и переходной характеристик
- •3.1.3. Резисторный каскад
- •3.1.4. Характеристики и расчетные формулы резисторного каскада.
- •3.1.5. Расчетные формулы каскада в области средних частот
- •3.1.6. Расчет транзисторного резисторного каскада
- •3.2. Выходные каскады
- •3.2.1. Условия расчета каскадов мощного усиления
- •3.2.2. Расчет однотактного транзисторного каскада мощного усиления в режиме а
- •3.2.3. Расчет двухтактного транзисторного каскада мощного усиления в режиме в
- •3.2.4. Бестрансформаторные двухтактные каскады мощного усиления
- •3.2.5. Расчет бестрансформаторных двухтактных каскадов
- •3.3. Широкополосные каскады и каскады специального назначения
- •3.3.1. Особенности широкополосных усилителей
- •3.3.2. Схемы коррекции без обратной связи. Низкочастотная коррекция
- •Высокочастотная коррекция
- •3.3.3. Схемы коррекции с обратной связью
- •Высокочастотная коррекция
- •4.1.2. Усилители постоянного тока, с непосредственной связью
- •4.1.3. Дрейф нуля и способы его уменьшения
- •4 .1.4. Балансные и дифференциальные каскады
- •4.1.5. Операционный усилитель
- •4.1.6. Идеальный операционный усилитель
- •4.1.7. Простейший неинвертирующий усилитель на оу
- •4.2. Преобразователи аналоговых сигналов на операционных усилителях
- •4.2.1. Инвертирующий усилитель на оу
- •4.2.2. Неинвертирующий усилитель на оу
- •4.2.3. Повторитель на операционном усилителе
- •4.2.4. Дифференциатор и интегратор на основе оу
- •4.2.5. Дифференциа́льный усили́тель
- •4.2.6. Суммирующие схемы. Инвертирующий сумматор
- •4.2.7. Неинвертирующий сумматор
- •4.2.8. Интегратор
- •4.2.9. Дифференциатор
- •4.2.8. Активные фильтры
- •Заключение
- •Библиографический список
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.2.2. Формирование частотной характеристики каскадов с цепями оос
Существенным недостатком рассмотренного выше способа стабилизации параметров транзисторного каскада является уменьшение его коэффициента усиления. При заданном суммарном усилении это приводит к существенному усложнению схемы усилителя.
Существуют схемотехнические приемы, которые в ряде случаев позволяют компенсировать данный недостаток. Цепи стабилизации режима покоя призваны обеспечить долговременную стабильность тока IкП или напряжения UэкП, т.е. они должны компенсировать только медленные изменения этих параметров. Естественно, что процесс изменения температуры окружающей среды не может происходить быстро. При этом не требуется стабилизация тока, изменение которого является следствием действия на входе достаточно быстрых отклонений полезного входного сигнала. Следовательно, цепь ООС должна быть замкнута по постоянному и медленно изменяющемуся сигналу и разомкнута по его переменной составляющей. Этого можно добиться, если коэффициент передачи цепи bос сделать частотно-зависимым. Цепь ООС должна пропускать только медленно изменяющиеся сигналы и не пропускать высокочастотные, т. е. с увеличением частоты сигнала коэффициент передачи ООС bос должен уменьшаться. Этим свойством обладает апериодическое звено с передаточной функцией вида:
(2.2.27)
Очевидно, что при , а при .
Подставив приведенное выше значение bос в выражение для коэффициента передачи усилителя с цепью ООС, получим передаточную функцию усилительного каскада:
( 2.2.28)
Данной передаточной функции соответствует ЛАЧХ, приведенная на рис. 2.2.4.
Рис. 2.2.4. ЛАЧХ транзисторного каскада с цепью частотно-зависимой ООС
Схемотехническая реализация данного технического решения применительно к транзисторным каскадам с последовательной ООС по току и параллельной ООС по напряжению приведена на рис. 2.2.5.
В схеме, показанной на рис. 2.2.5, а, с увеличением частоты суммарное сопротивление параллельно включенных Rэ и Сэ падает. При постоянном токе коллектора это приводит к уменьшению напряжения обратной связи и, следовательно, увеличению коэффициента усиления каскада.
Рис. 2.2.5. Включение корректирующего конденсатора в каскад с цепями последовательной ООС по выходному току (а) и параллельной ООС по выходному напряжению (б)
В схеме на рис. 2.2.5, б с увеличением частоты коэффициент передачи делителя, образованного резистором и конденсатором уменьшается. Это приводит к падению части напряжения, передаваемого из коллекторной цепи транзистора в его базовую цепь, что, в свою очередь, приводит к уменьшению коэффициента передачи цепи ООС и увеличению собственного усиления каскада Частотная характеристика такого каскада аналогична АЧХ, приведенной на рис. 2.3.4.
Так как с увеличением частоты сигнала сопротивление конденсатора Сос падает, то для предотвращения шунтирования этим конденсатором входной цепи усилителя (это привело бы к падению коэффициента усиления каскада) в нее введен дополнительный резистор R2ос.