Радиоэлектронные устройства (справочник) (стр. 21 )

Усилитель с непосредственной связью. Усилитель с непосредст­венной связью (рис. 4.38) имеет коэффициент усиления 100 — 8000. Нестабильность коэффициента усиления в диапазоне температур от — 15 до +50 °С не более 2 %. Уровень шумов при закороченном входе не более 5 мкВ. Эти характеристики усилителя обеспечивают­ся за счет глубокой ООС по постоянному току с помощью резистора R5. Малые напряжения между базами и коллекторами транзисторов обеспечивают низкий уровень шумов. Частотная характеристика уси-лителя в основном определяется входным конденсатором С1. Низ-шая граничная частота, на которой сигнал падает на 3 дБ, опреде­ляется по формуле f=0,2/СRВХ, где емкость — в микрофарадах, со­противление — в килоомах, частота — в герцах. Входное сопротивле­ние усилителя зависит от сопротивления резистора R5. Для различ­ных сопротивлений R5 в табл. 4.1 приведены значения входного со­противления и коэффициента усиления.

Рис. 4.37 Рис. 4.38

Таблица 4.1

R5, Ом	0	1	2	5	7	10	20	27
RВХ( кОм	2	5	8	15	18	25	35	50
К	8000	3700	2200	1200	900	740	250	150

Выходной неискаженный сигнал составляет 30 — 50 % от напря­жения источника питания. Для устранения возбуждения усилителя первые два каскада следует питать от стабилитрона или применять в цепи питания конденсатор емкостью более 100 мкФ. Регулировка усилителя осуществляется подбором сопротивления резистора R7. Напряжение в эмиттере транзистора VT4 должно равняться поло­вине напряжения питания.

Рис. 4.39

Малошумящнй усилитель с непосредственной связью. Усилитель (рис. 4.39), предназначен для усиления сигнала с головки магнитофона. Сигнал составляет несколь­ко милливольт. Коэффициент пе­редачи усилителя равен прибли­зительно 70 дБ. Максимальное выходное напряжение равно 6 В. Для уменьшения собственных шу­мов транзисторы работают в ре­жиме микротоков. Частотная ха­рактеристика усилителя может ре­гулироваться в широких пределах резистором R7. При этом меняет­ся верхняя граничная частота.

Широкополосный малошумя­щий усилитель. Усилитель (рис. 4.40) предназначен для работы с сигналами до 10 мВ и в полосе частот от 10 Гц до 30 кГц. Для уменьшения собственных шумов в двух первых каскадах применены высокочастотные транзисторы в режиме малых коллекторных токов. Ток транзистора VT1 равен 40 мкА, а ток транзистора VT2 — 100 мкА. Включение в третьем ка­скаде транзисторов разных типов проводимости упростило межка­скадное соединение и улучшило температурную стабильность. Вклю­чение в эмиттер транзистора VT3 стабилитрона позволило увеличить напряжение в коллекторе транзистора VT2 и тем самым увеличить коэффициент усиления усилителя. Напряжение пробоя стабилитро­на определяет динамический диапазон выходного сигнала. Коэффи­циент усиления может составлять до 5-104. В полосе пропускания уровень собственных шумов, приведенный ко входу, лежит в преде­лах от 1,5 до 2,5 мкВ.

Усилитель с большим входным сопротивлением. В усилителе (рис. 4.41) применена гальваническая связь между каскадами. Тран­зисторы VT1 — VT3 работают при нулевом напряжении коллектор — база. Параметры усилителя стабилизированы ООС через резистор R1. Рабочая точка траизистора VT1 устанавливается резисторами R4 и R5. Усилитель рассчитан на работу в диапазоне частот от50 Гц до 10 кГц. Коэффициент усиления равен 700 при входном со­противлении 50 кОм. Максимальная амплитуда входного сигнала равна 3 В. Напряжение шума на выходе менее 10 мкВ. Усилитель может работать при температуре от — 50 до +50 °С. При темпера­туре — 50° С коэффициент усиления уменьшается в два раза.

Рис. 4.40 Рис. 441

7. УСИЛИТЕЛИ С ЧАСТОТНО-ЗАВИСИМЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ

Усилитель с регулируемой в широком диапазоне частотной характеристикой. Регулировка частотной характеристики в схеме (рис. 4.42) осуществляется двумя резисторами: в области высоких частот — резистором R2, в области низких частот — резистором R4. На частоте 30 Гц коэффициент t усиления меняется от +19 до — 22 дБ, а на частоте 20 кГц — от +19 до — 19 дБ. Среднее поло­жение потенциометров дает равномерную частотную характеристи-. ку. При этом коэффициент усиления схемы равен 0,9. При выходном сигнале менее 250 мВ коэффициент гармоник менее 0,1 %, при 2В — - нелинейные искажения возрастают и становятся 0,9 % на частоте 12,5 кГц. Формы АЧХ при крайних положениях движков R2 и R4 показаны на графике рис. 4.42.

Широкополосный усилитель с управляемой частотной характери­стикой. Усилитель (рис. 4.43) имеет ступенчатую раздельную регу­лировку по низким и высоким частотам. Дискретность регулировки 2 дБ. Диапазон регулирования от — 12 до +12 дБ. Коэффициент гармоник порядка 0,1 %. Полоса пропускания равна от 10 Гц до 200 кГц. Формы АЧХ при ступенчатом регулировании показаны на графике рис. 4.43.

Низкочастотный усилитель. Усилитель (рис. 4.44) имеет регули­руемую форму АЧХ и коэффициент усиления более 103. Он облада­ет минимальными нелинейными искажениями, которые получены за счет ООС через резистор R2. Для устранения самовозбуждения уси­лителя в схеме предусмотрены два конденсатора (С1 и С7). Преде­лы регулирования АЧХ проиллюстрированы на графике рис. 4.44.

Усилитель с регулируемой частотной характеристикой. Усилитель (рис. 4.45) имеет коэффициент усиления 20 дБ. На граничных ча­стотах 30 Гц и 20 кГц можно регулировать коэффициент усиления в диапазоне ±20 дБ. Выходной сигнал имеет нелинейность порядка 0,01 %. Максимальная амплитуда выходного сигнала 8 В.

Рис. 4.42

Рис. 4.43

Рис. 4.44

Предварительный усилитель для магнитного звукоснимателя.

Усилитель (рис. 4.46) предназначен для выравнивания частотной характеристики магнитного звукоснимателя при стереофоническом воспроизведении звука. Совместно со звукоснимателем на выходе усилителя получается равномерная амплитудно-частотная характе­ристика в полосе от 20 Гц до 20 кГц. Для уменьшения собст­венных шумов усилителя оба транзистора работают в режиме микротоков. Коэффициент усиле­ния на частоте 1 кГц равен 36 дБ. Входное сопротивление усилите­ля равно 50 кОм. Частотная зави­симость коэффициента усиления приведена на графике рис. 4.46. Логарифмический усилитель с Динамическим диапазоном 60 дБ. Для получения логарифмического закона изменения выходного сигнала применяется усилитель с большим выходным сопротивлением, который работает на диод (рис. 4.47). Большое выходное сопротив­ление усилителя по переменному сигналу обеспечивается включением динамической нагрузки в цепь коллектора транзистора VT3 — со­ставного эмиттерного повторителя, в базовую. цепь которого подается выходной сигнал. В результате этого в эмиттере транзистора VT2 будет сигнал, близкий к сигналу в коллекторе VT3. Через резистор R5 отсутствует ток сигнала. Получается эквивалентное сопротивле­ние около 250 — 500 кОм. С этим выходным сопротивлением усили­тель работает на диодную нагрузку. Диоды определяют логариф­мический закон изменения выходного сигнала. Зависимость UВых усилителя от UBi проиллюстрирована на графике рис. 4 47.

Рис. 4.45 Рис. 4.46

Суммирующий усилитель. Усилитель (рис. 4.48) позволяет под­ключить на вход три источника сигнала с различными выходными сопротивлениями. Ко Входу 1 подключают микрофон, выходной сигнал которого около 2 мВ. Звукосниматель с выходным сигналом 100 мВ подключают ко Входу 2. Магнитофон, выходной сигнал ко­торого 250 мВ, можно подключить ко Входу 3. Все датчики хоро­шо изолированы один относительно другого, поскольку на входе ОУ поддерживается нулевой уровень.

Модуляционный усилитель. Усилитель (рис 4 49) построен по принципу модуляция — демодуляция. Низкочастотный входной сигнал преобразуется в импульсный. Импульсный сигнал проходит че­рез три каскада усиления. На вы­ходе расположен синхронный де­тектор, который восстанавливает первоначальное состояние входно­го сигнала. При модуляции вход­ного сигнала возникают переход­ные процессы, которые искажают выходной сигнал. Искажения воз­никают из-за разделительных кон­денсаторов. Для устранения пере­ходных процессов в измеритель­ном усилителе, применяют цепи компенсации. Входной сигнал цепи компенсации проходит через эмиттерный повторитель, собранный из части микросхемы DA1, и подается на вход 2 дифференциального усилителя микросхемы К122УД1. На вход 1 подается модулирован­ный сигнал. Резистором R3 добииваются такого положения, при ко­тором постоянная составляющая в модулированном сигнале отсут­ствует. Так, если модулятор преобразует входной сигнал в импульс-сы одной полярности; то в результате действия цепей компенсации на выходе первого каскада усилителя действует уже двухполярный импульсный сигнал. Таким образом, на переходных конденсаторах не происходит изменения напряжения при изменении амплитуды входного сигнала.