Классификация электронных усилителей Амплитудно-частотная характеристика усилителя с ОС  Полевой транзистор Пример расчета усилительного каскада Каскад по схеме с общим истоком Дифференциальный усилительный каскад

Каскодный усилитель

        Если один каскад обеспечивает требуемую избирательность, но не обеспечивает необходимое усиление, можно ввести дополнительный усилительный каскад с резистивной нагрузкой

        При последовательном включении двух резонансных усилителей, настроенных на одну и ту же частоту, их избирательности перемножаются.

Рис. 13.3 - Каскодное включение транзисторов по схемам с общим эмиттером и общей базой

        Высокочастотные избирательные усилители с большим коэффициентом усиления склонны к самовозбуждению за счет внутренней обратной связи по напряжению в транзисторе (ее отражает параметр h12Э, который мы не учитывали в приближенных эквивалентных схемах). Для устранения самовозбуждения используется каскодное включение транзисторов (рис. 13.3). Входной транзистор включен по схеме с ОЭ, выходной – по схеме с ОБ.Эквивалентный транзистор имеет следующие параметры:

         h 11 h 11Э ; h 21 h 21Э ; h 12 h 12Б ; h 22 h 22Б . Высокопроизводительный кластер «Стрела» В начале 2004 года в открытом вычислительном центре «Стрела» (г. Снежинск, Челябинская область, Россия, учредителем центра является РФЯЦ-ВНИИТФ) был установлен высокопроизводительный кластер «Стрела». Необходимость создания кластера была продиктована потребностью в больших вычислительных ресурсах для решения научных задач по конверсионной тематике.

        Каскад с общей базой отличается очень малыми значениями параметров h12Б и h22Б. Поэтому в каскодном усилителе уменьшается внутренняя обратная связь в транзисторе по напряжению и шунтирующее влияние выходной проводимости транзистора на контур. Это позволяет устранить самовозбуждение при высоком коэффициенте усиления каскада.

        Для уменьшения шунтирующего влияния нагрузки связь контура с ней делается трансформаторной или автотрансформаторной. Для уменьшения влияния выходной проводимости транзистора используется неполное включение транзистора в контур.

        С учетом ряда отмеченных приемов построена схема резонансного усилителя, приведенная на рис. 13.4. Выходные цепи транзистора VT1 с ОЭ и транзистора VT2 с ОБ по постоянному току включены последовательно. Задаваясь током в выходной цепи I0  1 мА и током делителя Iд  10IБ = 10I0 / β  легко рассчитать сопротивления резисторов Rф, R1, R2, R3, RЭ, задающих указанные на схеме потенциалы.

Рис. 13.4 - Каскодный усилитель

        Коэффициент усиления каскада на резонансной частоте определяется выражением

         К 0 =pn h 21Э R экв h 11Э , (13.6)
         эквивалентная добротность каскада Q экв = Q 1+ R 0 ( p 2 h 22Б + n 2 R н ) , (13.7)

где n= W de W ac  - коэффициент трансформации трансформатора;

         p= W bc W ac = L1 L  - коэффициент включения транзистора в контур;

        Q - добротность свободного контура;

         R0 - резонансное сопротивление контура;

         R экв = R 0 R н n 2 1 p 2 h 22Б  - эквивалентное сопротивление контура.

        Катушка контура выполнена с применением ферритового сердечника. Настройка контура на резонансную частоту осуществляется с помощью конденсатора переменной емкости C.

        Иногда от усилителей требуется воспроизведение полосы частот (например, в УПЧ). Частотную характеристику столообразной формы получают, используя "двойки" или "тройки" последовательно включенных взаимно расстроенных каскадов или полосовой двухконтурный фильтр со связью, близкой к критической (рис. 13.5, б).

Рис. 13.5 - АЧХ резонансного усилителя (а) с простым параллельным контуром и усилителя с системой связанных контуров (б) при критической связи

        Резонансные усилители типа LC просты в изготовлении и настройке на высоких частотах (десятки килогерц и выше). В диапазоне звуковых и промышленных частот, когда трудно изготовить контуры с высокой добротностью, находят применение избирательные усилители типа RC. Все процессы в RC-цепях могут протекать только апериодически. Однако процесс может стать колебательным, если с помощью усилителя компенсировать потери в схеме, повысив тем самым ее добротность. Частоту настройки RC-цепи, соо-ветствующую резонансу в LC-контуре, называют частотой квазирезонанса.

Избирательный усилитель типа RC со сложной ООС С применением операционных усилителей строятся относительно низкочастотные избирательные усилители. Хорошо зарекомендовал себя в практических устройствах избирательный усилитель типа RC на ОУ с двухпетлевой ОС

Структурная схема генератора. Условия баланса фаз и амплитуд  Электронным генератором называют устройство, преобразующее с помощью усилительных элементов энергию источника питания в энергию электрических колебаний заданной формы и частоты. По форме генерируемых колебаний различают генераторы гармонических колебаний и релаксационные (импульсные) генераторы. По виду избирательной цепи различают LC- и RC-генераторы гармонических колебаний.

Автогенератор с трансформаторной обратной связью

Мягкий и жесткий режимы работы автогенератора. Применительно к автогенераторным устройствам существуют два понятия: мягкий режим работы, жесткий режим работы

Трехточечные генераторы   Более технологичны в изготовлении так называемые трехточечные генераторы. В них часть напряжения с контура подается в нужной фазе на вход усилительного элемента за счет использования индуктивного или емкостного делителя напряжения.


Электронные усилители Схемы и характеристики