5. Підсилювальні каскади на польових транзисторах.
Існують три схеми ввімкнення польових транзисторів: з спільним витоком(СВ), спільним затвором(СЗ) і спільним стоком(СС) (див. рис.1)
Рис.10. Схеми ввімкнення польового транзистора:
а – з спільним витоком(СВ); б – з спільним затвором(СЗ); в – з спільним стоком(СС)
Найбільш поширеним являється підсилювальний каскад із спільним витоком. Принципова схема такого каскаду приведена на рис.11.
а) б) Рис.11. Резистивний підсилювальний каскад на польовому транзисторі з СВ:
а – схема електрична принципова каскаду з СВ;
б – часові діаграми роботи каскаду з СВ
Будова схеми та призначення елементів: VT1 – польовий транзистор з керуючим p-n
переходом і каналом n – типу.
Н.М. Щупляк. Основи електроніки і мікроелектроніки. |
|
http://dmtc.org.ua/ |
157 |
RC – навантаження за постійним струмом.
EC – джерело живлення каскаду.
Ці елементи утворюють вихідне коло каскаду, де власне і відбувається підсилення сигналу.
RB, CB – утворюють коло автоматичного зміщення, яке задає режим спокою класу А шляхом подачі напруги зміщення до затвору VT1 через резистор R1. Одночасно коло автоматичного зміщення забезпечує температурну стабілізацію режиму спокою.
C1, C2 – розділяючи конденсатори.
CB – включає від’ємний зворотній зв’язок за струмом для змінного вхідного сигналу.
Роботу каскаду ілюструють часові діаграми, наведені на рис.12. Графоаналітичний розрахунок схеми проводиться наступним чином. На сім’ї
стокових характеристик польового транзистора будуємо навантажувальну пряму, як це показано на рис.12.
Рис.12. Графоаналітичний спосіб визначення точки спокою Підсилювача на ПТ
Положення прямої визначається рівнянням на основі другого закону Кірхгофа:
|
|
= |
|
⁄( |
+ |
) |
, (17) |
де E – ЕРС |
|
|
|
||||
джерела |
живлення |
( |
+ |
) + |
|
||
C |
= |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
, якщо UС = 0; |
|
|
|
|
UCB = E, якщо IC = 0 |
||||
На навантажувальній прямій вибираємо положення робочої точки P та визна- |
|||||||
чаємо наступні параметри: IОС, UОСВ, UЗМ =UЗВ2. |
|
||||||
Використовуючи ці дані знаходимо |
= |
ОС |
|
||||
|
ЗМ (18) |
|
|||||
Розв’язуючи рівняння (1) відносно RC отримаємо:
Н.М. Щупляк. Основи електроніки і мікроелектроніки. |
|
http://dmtc.org.ua/ |
158 |
|
|
|
∆ С |
|
|
(19) |
|
Визначаємо в районі точки |
спокою P крутизну |
|
|||||
= [( |
|
− |
ОСВ)⁄ ОС] |
|
|||
|
|
= |
вх |
|
≈ ∙ |
|
|
|
|
|
|
вих |
|
|
|
Знаходимо коефіцієнт |
підсилення каскадуОСВза напругою |
||||||
|
= ∆ |
ЗВ | |
|
|
|
||
6. Види міжкаскадних зв’язків в підсилювачах
Існують три основні способи зв’язку між каскадами в багатокаскадному підсилювачі:
·Резистивно-ємнісний зв’язок;
·Транзисторний зв’язок;
·Гальванічний зв’язок.
·
1) Резистивно – ємнісний зв’язок (див. рис.13.)
Рис.13. Двокаскадний підсилювач з резистивно – ємнісним зв’язком.
Цей вид зв’язку є одним із поширених в підсилювачах змінної напруги. Підсилювач (Рис.13.) складається з двох каскадів підсилення, виконаних на транзисторах VT1 і VT2 за схемою СЕ.
Вхідний сигнал після підсилення першим каскадом через конденсатор Ср2 надходить на вхід другого каскаду, з виходу якого підсилений сигнал через конденсатор Ср3 подається в навантаження.
2)Трансформаторний каскад (див.рис.14)
Н.М. Щупляк. Основи електроніки і мікроелектроніки. |
|
http://dmtc.org.ua/ |
159 |
Рис.14. Двокаскадний підсилювач з трансформаторним зв’язком.
Трансформаторний зв'язок дозволяє здійснити узгодження між каскадами шляхом підбору коефіцієнта трансформації трансформатора.
Недоліки:
·Відносно великі габарити і вага трансформаторів;
·Великі частотні спотворення= , так як опір обмотки трансформатора залежить від частоти ( ), тому цей зв’язок використову-
ють на низьких частотах.
3) Гальванічний безпосередній зв'язок (див.рис.15)
Рис.15. Двокаскадний підсилювач з гальванічним зв’язком Гальванічний зв'язок використовують в підсилювачах постійного струму (ППС).
Н.М. Щупляк. Основи електроніки і мікроелектроніки. |
|
http://dmtc.org.ua/ |
160 |