amplificatoare multistadial - studopediya

Când amplificarea semnalelor slabe câștig de o etapă nu poate fi suficient pentru a obține un câștig predeterminat dar tensiunea, curent sau putere. În acest caz, se aplică amplificator cu mai multe etape. Cascades poate fi de același tip sau eterogene.

Impedanța de intrare a amplificatorului este determinat de prima etapă, iar ieșirea - ultima. Câștigul total este de produsul cuceririlor toate etapele. Comunicarea dintre etapele pot fi imediate, condensator (RC-comunicare) sau transformator. Conexiunea directă este utilizat în principal în amplificatoare integrate, și un transformator - în amplificatoare de putere și amplificatoare RF. Amplificatoare cu conexiune la condensator utilizate cel mai des, deoarece acestea sunt simple, au dimensiuni mici si greutate. În construcția de amplificatoare cu mai multe etape este necesar să se prevadă etape de potrivire, fără o pierdere semnificativă de câștig. În acest sens, etapa de a avea intrare mică și impedanță de ieșire de mare, cel mai puțin adecvate. Cascade OK având intrare de înaltă și joasă impedanță de ieșire, și este de acord cu etapele de amplificare, dar în sine are câștig de săraci și, prin urmare, poate fi utilizat la ieșirea amplificatorului.

Schema și etapele de amplificator este utilizat cel mai frecvent MA ocupă de intrare și de ieșire rezistențe poziție intermediară, dar are un câștig de înaltă tensiune și putere.

Fig. 2.27 ilustrează un circuit tipic amplificator cu două trepte cu RC-link. Fiecare etapă cuprinde un circuit de stabilizare emițător. Sarcina primei etape este impedanța de intrare a doua etapă. cascade de calculele efectuate în mod obișnuit în direcția de la ieșire la prima. Uneori, în scopul de a reduce posibilitatea de auto-excitație datorită feedback pozitiv fals prima etapă a amplificatorului este conectat la o sursă de alimentare prin filtrul RC-link.

Caracteristici ale gamei de frecvență joasă sunt de a reduce interstage condensatori de conductivitate și condensatori emițător în etapele. Prin urmare, prin scăderea câștigului frecvenței este redusă. Pentru a preveni căderea de amplificare necesară pentru a crește capacitatea și emițător de separare condensatori, dar această creștere este posibilă numai în anumite limite rezonabile. Foarte condensatori de mare capacitate sunt mari în dimensiuni și au parametri instabile.

Cu frecvență redusă apar distorsiuni de frecvență neliniară datorită faptului că armonicele individuale ale semnalului sunt amplificate mai slabe. Coeficientul de distorsiune a frecvenței, cauzată de fiecare condensator poate fi calculată cunoscând timp constant tc condensator:

Pentru amplificatoare de joasă frecvență factor frecvență distorsiune admisibil este determinată să fie. Prin urmare, este necesar să se utilizeze astfel de condensatori pentru a rezista mediului.

Odată cu scăderea frecvenței apar nu numai de frecvență, ci și distorsiuni de fază introduse de condensatori:

Fiecare condensator introduce distorsiuni de fază în funcție de constanta de timp:

La frecvențe înalte, încep să arate o scădere în amplificarea actuală a tranzistorului b, și un efect de șunt capacitate de Ck joncțiune colector. Pentru atenuarea acestor fenomene este necesară utilizarea tranzistori cu caracteristici de frecvență respective. Este imposibil de a construi un amplificator de înaltă frecvență în tranzistorul de joasă frecvență.

Amplificatoare cu RC-obligațiuni sunt bine reprezentate în executarea integrală; K224 serie chips-uri, K123, K175, K237 și altele. De exemplu, K123 amplificatoare din seria furnizează câștig de tensiune de la 30 până la 500 de ori în gama de frecvențe de la 200 Hz la 100 kHz.

amplificatoare polifazice sunt cuplate transformator conțin transformatoare de potrivire. Primarul transformatorului circuitului înfășurării pornit curentul de ieșire din etapa precedentă și secundar - la intrarea într-o etapă următoare (în amplificatoarele de tensiune) sau sarcina (în amplificatoarele de ieșire (figura 2.28).). Transformatorul prezintă impedanță zero la DC și impedanță mare pentru componenta de curent alternativ. Avantajele de cuplare transformator includ:

1. Pentru raportul de transformare poate fi ridicată cheltuială KU (dacă ridicător transformator) sau KI; (La coborârea) întregul amplificator.

2. Toate se aplică tensiunea la colectorul tranzistorului (fără Rk), prin urmare, este posibil să se reducă tensiunea.

3. etape bune de negociere - mai degrabă puterea utilă transferată.

Fig. 2.29 este o diagramă schematică a unui amplificator de putere în două etape folosind tranzistoare bipolare în conformitate cu schema AM cu cuplaj transformator între etape. În cazul în care numărul de înfășurări ale înfășurărilor de transformare care se potrivesc la fel de W1 = W2. sarcina primei etape este impedanța de intrare a doua etapă: Rd = Rvh2. În general, W1 W2 ¹ și transformator convertește Rvh2 reduse ca dimensiune la o rezistență la înfășurare primară:

Magnitudinea raportului de transformare selectate pe baza etapelor de rezistență de potrivire:

rezistența de sarcină pentru curent alternativ a primei etape are un caracter activ până când reactanța inductivă înfășurării primare este mare, adică, următoarea condiție wL1 = ¢. Rl

Amplificator Distorsiunea transformator de frecvență care nu sunt cauzate numai de tranziție emițător și condensatori, dar, de asemenea, un transformator. În regiunea de frecvențe mai mici reactanță inductivă L1 înfășurării primare scade și șunturi apreciabil echivalent cascadă de sarcină RL ¢, reducând câștig.

Creșterea inductanța transformatorului datorită creșterii dimensiunilor și a greutății sale.

În frecvențele superioare cresc scurgere inductanță a transformatorului, reducând astfel tensiunea semnalului util furnizat RL ¢, care reduce de asemenea câștig.

Amplificatoare cu etapa de cuplare transformator cu o sarcină de rezistență mare poate accentua rezonanța datorită inductanță de scurgere și capacitate CP2. Acest lucru face ca amplificatorul peaking la frecvențe înalte (Fig. 2.30).

Prima etapă a amplificatorului poate fi tratat ca un circuit amplificator obișnuit OE, în loc de rezistența colector Rc în care este inclusă rezistența echivalentă. Încărcați Linia DC în amplificatoare cu cuplaj transformator are loc aproape vertical; neglijabilă datorită pantei tensiunii de ardere pe rezistența activă a înfășurărilor transformatorului. De aceea, întotdeauna, chiar și în modul de semnal mic, construirea unei linii de încărcare pentru curentul alternativ, numit dinamic caracteristic AC DHPT, spre deosebire de linia de încărcare DC LNPT. DHPT trebuie să fie în zona delimitată de valorile maxime admise ale colectorului de curent Ik. tensiune Uc și Pk puterii disipate pentru temperatura de funcționare maximă posibilă.

DHPT pe două puncte cu coordonatele de pe abscisă ≤ 2Ek și ordonata ≤ 2Ek / RH ¢. punctul staționar situat la intersecția DHPT și LNPT (fig. 2.31). În practică, curentul de repaus este luat din considerațiile nu depășesc puterea maximă admisă:

curentul de repaus este asigurată de rezistențe one-off RB ¢, Rb ¢¢. Gama de semnale de intrare este luată astfel încât punctul de operare de pe DHPT nu se extind dincolo de porțiunile liniare ale caracteristicilor curent-tensiune. Durata maximă posibilă (amplitudine dublă) a curentului de ieșire în amplificator transformator poate ajunge la 2 × IKL.

Principalul dezavantaj este mic de cuplare transformator intensificatori prelucrabilitate determinat complexitatea fabricării transformatoarelor, precum și dimensiunea mare și greutatea transformatorului dacă este necesar, a amplificatorului la frecvențe joase.