Y – относительній коєффициент усиления,

U_вх=const

М=1/Y - коэффициент частного искажения

2.2.1.3 Однокаскадные усилители на БТ с ОЭ

Простейший усилитель – усилительный каскад содержит нелинейный управляемый элемент УЭ (БТ или ПТ), источник питания Е, R в выходной цепи.

Структурная схема усилительного каскада

Усилительный каскад с ОЭ

Схема замещения

Усилительного каскада на БТ с ОЭ

R>>h₁₁, R_H<<R_k,

Температурная стабилизация режима покоя

У с ОЭ

УК с ОЭ. Эмиттерный повторитель.

Многокаскадные усилители

Для многих устройств пром. эл. требуются усилители с высокими К_и – используют многокаскадный усилитель в том числе с резистивно-емкосной связью.

Схема замещения

С₀=С_вх2+С_м=(1+К_и)С_к2

\

Емкость коллекторного перехода

Эквивалентная схема замещения УК с ОЭ

Т.к. в усилителях имеются частотнозависящие элементы, то К_и зависит от f \

Квазирезон f

на НЧ на к оказывает влияние С_с, с понижением f х_с U_xc U_вых

К_и

На ВЧ влияет С₀

Х_С0 на НЧ >>R_вх на НЧ не влияет

На ВЧ Х_С0 соизмеримо с f Х_С0 шунтование R_вх К_и

АЧХ

Лекция № 13

2.2.2. Обратные связи в усилителе

Обратной связью (ОС) называют передачу сигнала с выхода на его вход.

Блок-схема усилителя с ОС:

Ů_вх Ů_вых

Ůист

К

Ů_ос = β • Ů_вых

β

β – коэф. передачи цепи ОС

А. Классификацируются ОС

· специально организуемые для улучшения параметров усилителя

· паразитные, возникают независимо от желания разработчика.

По способу снятия сигнала ОС с выхода:

а) по U

б) по I

в) смешанная

а)

б)

По способу подачи на вход

а) параллельнaя

б) последовательная

в) смешанная

Последовательная ОС по U

последовательная ОС по I

параллельная ОС по U

ОС бывают положительные и отрицательные

ПОС → Ů_вх = Ů_ист + Ů_ос

ќ = ке^J×j

β = β е^J×j φ_к+φ_β = 2πn

ООС Ů_вх = Ů_ист - Ů_ос

φ_к + φ_β = (2n +1)π

2.2.1.4

Влияние ОС на основные технические показатели усилителя

А. Коэффициент усиления

пусть φ_к ≈ 0

φ_β ≈ 0

ООС

U_вх = U_и - U_ос

U_ос = β U_вых

U_вых

к=--------

U_вх U_вых

--------

U_вых U_вых U_вых U_вх к

K_β = ---------- = -------------- = ------------------ = ----------------------- = ----------

U_и U_вх + U_ос U_вх + β U_вх U_вх U_вых 1+βk

------- + β ---------

U_вх U_вх

1+βk = A – глубина ОС

βk – петлевое усиление

к

к_оос = -----

A

ПОС

к

K_β = --------- - усилитель превращается в генератор

1 – βk

т.к. βk < 1; ------------- > 1

1 – βk

Б. Стабильность коэффициента усиления

В. Входное сопротивление

U_{ВХ ООС} = U_И + U_ОС

U_ОС = K×b×U_ВХ

R_{ВХ ООС} = R_ВХ×(1+b×K)

Г. Выходное усиление

ООС по I

ПОС по U

при ООС по U U_вых меньше подвержено изменению при изменении I_вх (т.к. ООС уменьшает нестабильность коэффициента усиления) что соответствует ↓ R_вых

R_вых

Rвых_{ООС по U} = --------------

1 + βk

вводят для обеспечения меньшей зависимости U_вых при изменяющемся R_н.

Д. Амплитудная характеристика Е. АЧХ

Т.О. ООС

1.Уменьшает К в раз;

2. стабилизирует коэффициент усиления при изменении параметров транзисторов, снижает уровень нелинейных искажений;

3. Последовательная ООС увеличивает R_ВХ, ООС по U уменьшает R_ВЫХ.

ООС нашла преимущественное применение в усилителях

ПОС скорее нежелательна в усилителе, но она может возникнуть через внутренние или внешние электрические связи. Она называется паразитной и может возникнуть через общие цепи питания усилительных каскадов и паразитные взаимоиндуктивности или емкость между выходными и входными цепями усилителя.

Наличие паразит. ПОС вызывает изменение АЧХ усилителя из-за ↑ коэффициента на отдельных участках частотного диапазона или может пожет привести к самовозбуждению усилителя, т.е. возникн на определенном f в нем генерации.

Борьба → по цепи питания устанавливают развязывающие фильтры R_фC_ф, отделяющие цепи питания вход каскада от выход по ~ току.

· конструкт применение, исключающее близкое расположение вх и вых каскадов и применение длинных соединит проводов

· использование экранирование каскадов и монтаж экранирован проводом.

2.2.3 Усилители постоянного тока