загрузка...
загрузка...
На головну

ПІДСИЛЮВАЧІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ. ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ УСИЛИТЕЛИ

  1. балансної УСИЛИТЕЛИ
  2. ВОЛОКОННО-ОПТИЧНІ УСИЛИТЕЛИ
  3. Волоконно-оптичні підсилювачі
  4. Виховання і навчання в державах Стародавнього Сходу.
  5. Випрямлення однофазного і трифазного струму.
  6. Гідропідсилювачі, принцип дії, пристрій, класифікація.
  7. Глава 13. Троичность Сонячного Логосу і системи. Значення первинного, постійного астрального атома

Особливості підсилювачів постійного струму.У багатьох задачах автоматики посилюються величини змінюються дуже повільно, при цьому амплітудно-частотні характеристики (АЧХ) підсилювачів не повинні мати «завалів» в області низьких частот (рисунок 3.1). Для посилення таких сигналів потрібні підсилювачі постійного струму (ППС).

Підсилювач постійного струму - електронний підсилювач, робочий діапазон частот якого включає і нульову частоту (постійний струм).

Рис.3.1. АЧХ підсилювача постійного струму

Для отримання такої АЧХ треба виключити розділові конденсатори, оскільки вони не пропускають постійних складових. Таким чином, треба здійснити безпосередню (гальванічний) зв'язок з джерелом сигналу і з навантаженням. Гальванічна зв'язок, добре передаючи перепади потенціалів і зміни струмів між каскадами, ускладнює установку режиму роботи підсилювального елемента, викликаючи нестабільність роботи самого підсилювача.

При змінах напруги джерел живлення і режимів роботи підсилюючих елементів або їх параметрів виникають повільні зміни струмів, які призводять до змін вихідного сигналу - дрейфу нуля. Ці зміни вихідного сигналу відрізняються від змін, викликаних впливом корисного сигналу на вході підсилювача.

Дрейф нуля і способи його зменшення. Отже, дрейф нуля - це мимовільні зміни вихідної напруги, обумовлені внутрішніми процесами в підсилювачі і не пов'язані з вхідною напругою.

Розрізняють тимчасової (мВ / ч) і температурний (мкВ /°С) дрейф.

Часовий дрейф нуля характеризується максимальним зміною вихідної напруги при відсутності сигналу на вході (при замкнутому вході) підсилювача за певний проміжок часу ?t

(Uдр.вих.макс/ ?t. Температурний дрейф викликаний змінами напруги від температури при зміні температури в певному діапазоні (U др.вих.макс / ?T).

Напруга дрейфу, наведене до входу підсилювача, дорівнює відношенню напруги абсолютного дрейфу до коефіцієнта посилення підсилювача:

Uдр.вх = U др.вих.макс/K.

Значення цієї напруги обмежує мінімально помітний вхідний сигнал (тобто визначає чутливість підсилювача). Для нормальної роботи підсилювача напруга дрейфу не повинно перевищувати заданого мінімального напруги підсилюється сигналу.

Якщо напруга дрейфу на вході підсилювача виявиться того ж порядку або більше напруги сигналу, рівень спотворень підсилювача перевищить допустиму величину; це може викликати зміщення робочої точки підсилювача поза робочої області характеристик підсилювального елемента.

Способами зменшення напруги дрейфу є: стабілізація напруги або струму всіх джерел живлення, що впливають на режим підсилювального каскаду; застосування глибокої ООС; компенсація температурного дрейфу елементами з нелінійної залежністю параметрів від температури. Радикальним засобом зменшення дрейфу УПТ є застосування диференціальних каскадів.

Диференціальні підсилювачі.Диференціальні підсилювачі (ДУ) представляють собою мостові схеми з високим коефіцієнтом придушенням синфазних перешкод. До числа синфазних перешкод відноситься також дрейф нуля. ДУ застосовуються у випадках, коли необхідно виділити невелику різницю напруг на тлі значної синфазної складової.

Необхідність в ДУ виникає, наприклад, при прийомі слабких радіочастотних сигналів, в системах зв'язку при прийомі сигналів по довгих кабелях, при отриманні сигналів електрокардіограм і т.д. ДУ на приймальному кінці відновлює первинний сигнал, якщо синфазних перешкоди не дуже великі. ДУ компенсують дрейф нуля в УПТ. Широко використовуються при побудові операційних підсилювачів.

Підсилювач (базова схема) складається з двох каскадів, побудованих на транзисторах із загальним емітером, у яких є загальний емітерний резистор RЭ і два входи з сигналами UВХ1 и UВХ2 (Рисунок 3.2). У схемі диференціального каскаду колекторні резистори RK1 и RК2 і внутрішні опору транзисторів утворюють чотири плеча моста. До однієї діагоналі моста між ланцюгами колектор - емітер підключається напруга живлення, а до іншої (між колекторами) - навантаження. Вихідний сигнал можна знімати з колекторів щодо землі (Uвих1 або Uвих2 - Несиметричні виходи) або між колекторами (Uвих - Симетричний вихід).

при RK1=RK2 і ідентичних транзисторах плечі моста симетричні. Це тим більш справедливо, якщо диференціальні підсилювачі виконуються у вигляді інтегральних схем, де транзистори розташовані в безпосередній близькості одного і виготовляються в єдиному технологічному циклі.

Якщо сигнал на вході схеми відсутня (Uвх= 0), то потенціали колекторів через дрейф нуля йдуть на одну і ту ж величину, і вихідна напруга Uвих, Рівне різниці потенціалів між колекторами I і 2, дорівнює нулю. Те ж саме відбувається при дії синфазних сигналів на входах.

синфазні сигнали - це вхідні сигнали, рівні по амплітуді і однакові по знаку. Ці сигнали викликають однакові зміни потенціалів на колекторах, баланс моста не порушується і вихідний сигнал дорівнює нулю. Для ідеального диференціального підсилювача, таким чином, синфазних сигнали повністю придушуються і коефіцієнт передачі синфазного сигналу дорівнює нулю (  У реальних підсилювачах через несиметрії каскадів  але дуже малий.

Конфігурація підсилювача, таким чином, змінюється в залежності від типу сигналу. Для синфазних сигналів схема подібна схемою з ОК (з глибокої ООС і малим коефіцієнтом посилення по напрузі), при цьому вхідний опір каскаду велике, а для диференціальних сигналів підсилювач являє собою каскад із загальним емітером і невеликим вхідним опором.

 
 



Мал. 3.2. Базова схема диференціального підсилювача

Корисні сигнали є диференціальними. Диференціальні сигнали - це вхідні сигнали, рівні по амплітуді, але протилежні за знаком.Для диференціальних вхідних сигналів баланс моста порушується і вихідний сигнал дорівнює різниці вхідних сигналів, помноженої на константу (коефіцієнт передачі диференціального сигналу  ).

В окремому випадку сигнал на одному з входів може дорівнювати нулю. Тоді диференційний підсилювач працює як звичайний підсилювач з одним входом, а другий вхід заземлюється.

Отже, для синфазних сигналів в емітерний ланцюга включено великий опір ООС (RЭ) І коефіцієнт посилення по напрузі невеликий. Для диференціальних складових схема подібна до схеми з ОЕ (емітери як би заземлені), вхідний опір мало, тому коефіцієнт посилення по напрузі великий.



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   Наступна

Уфимський державний авіаційний | З дисципліни | ПІДСИЛЮВАЧІ. КЛАСИФІКАЦІЯ І ОСНОВНІ ПАРАМЕТРИ | Види підсилювачів за діапазоном частот. | Підсилювачі з ОЕ | ОПЕРАЦІЙНІ ПІДСИЛЮВАЧІ, ПОБУДОВА. ПАРАМЕТРИ. | Інвертують і неінвертуючий масштабуючі підсилювачі | Генератори синусоїдальних коливань. | стабілізація амплітуди | активні фільтри |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати