Читальный зал -->  Конструкции многокаскадных усилителей 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

ройством в интегральных микросхемах. Принципиальная схема одного из распространенных вариантов ДУ приведена на рис. 7. Ниже рассматривается назначение отдельных элементов каскада.

Усилительный каскад представляет собой симметричное устройство на транзисторах Т! и Т2 с нагрузочными резисторами R1 и R2. Резисторы Ru /?э2 и конденсатор С1 принципиально могут отсутствовать. Особенно это относится к полупроводниковым интегральным микросхемам. Тогда резистор R5 совместно с источником питания £2 образует цепь стабильного тока. Если пренебречь напряжением смещения {Ubo ) по сравнению с £2,то ток через резистор R5

h=-t-. (12)

При идентичности транзисторов Т1 и Т2, а также при условии равенства сопротивлений нагрузки R1 =R2=Rk токи, протекающие через каждое плечо усилителя, в исходном режиме одинаковы и равны /о/2.

Входные сигналы могут подаваться на базу любого транзистора {Ubxi, Ubx2), а выходное напряжение - сниматься с их коллекторных нагрузок (С/выхь /вых2). Как видно, напряжение бвьт является неннвертированным по отношению к Ubxi и инвертированным по отношению к /вх2- Аналогично отношение напряжения вых1 к входным напряжениям Usx2 и вхь В исходном режиме постоянные выходные напряжения должны быть одинаковы [31]:

t/bmxl=f/bb.x.= £l--. (13)

При использовании ДУ в качестве линейного усилителя или двухстороннего усилителя-ограничителя входной сигнал подается на базу Т1 (U-b-li), а выходной сигнал снимается с коллекторной нагрузки Т2 (С/выхг)- База Т2 заземляется, резистор RJ может отсутствовать или шунтироваться конденсатором. По переменному току транзисторы ДУ оказываются включенными по схеме ОК-ОБ. При подаче на базу TI гармонического колебания отрицательные полуволны ограничиваются за счет отсечки тока 71, а положительные полуволны ограничиваются за счет отсечки тока Т2. Так как суммарный ток двух плеч каскада фиксируется стабилизатором тока на уровне /о, то пределы изменения коллекторного тока Т2 ограничены значениями ±/о/2. Соответственно каскад обладает симметричной характеристикой ограничения с пределами

и,= ±-. (14)

Цепь i?3i, э2 и С/ в общем случае может выполнять несколько функций.

В гибридно-пленочных интегральных микросхемах (ИМ) с навесными транзисторами резисторы Rsi и Rs2 выполняют роль элементов отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному то-

ку, уменьшающих влияние технологического разброса параметров транзисторов на симметричность характеристики ограничения. Конденсатор С1 предназначен для устранения ООС по переменному току во всем частотном диапазоне работы усилителя. В полупроводниковых ИМ в цепи /?э1, Rb2, CI нет необходимости.

Рассматриваемая цепь может быть использована для целей высокочастотной коррекции. Сопротивления резисторов и Ri выбираются так, чтобы на низких и средних частотах они обеспечивали возникновение ООС по переменному току. Емкость конденсатора а выбирается такой, чтобы его шунтирующее действие проявлялось лишь на высоких частотах. Вызванное этим уменьшение глубины ООС компенсирует спад амплитудно-частотной характеристики каскада на высоких частотах, который обусловлен влиянием паразитных емкостей.

Наличие резисторов и Яэ2 способствует увеличению протяженности линейного участка передаточной характеристики каскада. При этом кривизна передаточных характеристик у.меньшает-ся, ограничительная способность ДУ ухудшается [30].

Одностороннее ограничение входного сигнала в транзисторе Т1 приводит к появлению продетектированного напряжения в его коллекторной и эмиттерной цепях (/вых2> Свыхз)- Необходимо отметить, что это свойство может быть использовано в логарифмических усилителях с непрерывным детектированием: сигналы, снимаемые с указанных выходов, непосредственно подаются в суммирующую цепь. Для обеспечения развязки между усилителем-ограничителем и цепями суммирования резистор R5 целесообразно разделить на две части: Rs и R s (f/выхз). При использовании коллекторной цепи Т1 такой дополнительной развязки не требуется.

Для обеспечения высокой стабильности режима работы каскада но постоянному току необходимо сопротпвление резистора R5

Рис. 8. Схема стабилизатора тока с термокомпенсацией.

Рис. 9. Графики зависимости тока /о от температуры.

/ - с диффузионными резисторами; 2 -с резисторами с нулевым TKR; 3 - со специальными диодами.

выбирать возможно большим. Но при этом приходится увеличивать напряжение источника питания Е. На практике для стабилизации исходного тока /о резистор R5 заменяется транзистором, включенным по схеме с ОЭ (рис. 8). Резистор R3 является элементом ООС по току. Он способствует увеличению стабильности работы транзистора Т1 и его выходного сопротивления. Базовый делитель - R1, Т2 (включенный диодом) и R2 - обеспечивает исходный режим Т1. Диод включен в прямом направлении и выполняет роль термосопротивления, изменение сопротивления которого компенсирует влияние температуры иа напряжение база-эмиттер транзистора Т1. Эффективность такого метода термоста-билпзации иллюстрируется графиком температурных зависимостей тока /о для разных типов резисторов, используемых в базовом делителе стабилизатора тока (рис. 9).

В интегральном исполнении ДУ может быть дополнен выходным эмиттерным повторителем. Введение повторителя позволяет расширить полосу пропускания усилителя, улучшить развязку между усилителем-ограничителем и цепями суммирования. В многокаскадных усилителях-ограничителях эмиттерный повторитель уменьшает взаимное влияние отдельных каскадов и улучшает их согласование. Разумеется, промышленность выпускает и другие-разновидности интегральных усилителей, в основе которых лежат самые разнообразные схемные решения,

8. Обзор интегральных микросхем на базе ДУ

В настоящее время промышленность выпускает большое количество интегральных ДУ, как полупроводниковых, так и гибридных. Практически каждая серия аналоговых ИМ содержит дифференциальные усилители или усилители, схема которых может быть приведена к схеме усилителя-ограничителя ОК-ОБ. Усилители различаются технологией изготовления, значениями верхних граничных частот, степенью интеграции, напряжениями источников питания, степенью схемной завершенности [13, 14, 30].

На рис. 10,а приведена схема дифференциального усилителя типа К1УТ221Б (А, В). Аналогичную схему и параметры имеют микросхемы К1УТ181Б (А, В) и К1УТ221. Усилители различаются конструктивным оформлением: серия КИ8 имеет тип корпуса 201.14-1; серия KI22 - 301.12-1; серия К722 является бескорпусной. В каскадах используются транзисторы типа 2Т307. Основные параметры: коэффициент усиления на частоте 5 МГц не менее 8, входное сопротивление 3 кОм, выходное сопротивление 3-7 кОм; диапазон рабочих температур -60---f85°С. На рис. 10,6 приведена схема включения усилителя-ограничителя. Вывод 5 может использоваться для снятия продетектированного сигнала.

На рис. 11,й изображена принципиальная схема ИМ типа 1УС7,52А (Б). Каскад является многофункциональным. Основу усилителя составляют транзисторы Т2 п Т4 с эмиттерной связью. На транзисторах Т1 и Т5 могут быть построены эмиттерные по-

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.