 |
Усилительн. каскады на полев. транзисторах
|
|
|
|
Принцип построения мало отличается от построения схемы на биполярных транзисторах. Особенность: укр-ая не токам, а напряжением, подаваемым на затвор, поэтому для задания репс. покоя необходимо на затвор подать U соответствующей величины.
Усилители на полевых транзисторах имеют 3 схемы включения(теор):
1.ОИ-общий исток
2.ОС-общий сток
3. ОЗ- общий затвор
Схема с ОЗ практически не применяется в схемотехнике, т.к. в ней основное достоинство высокое Rвх изчезает
Рассмотри усилительный каскад ОИ
рассмотрим схему однокоскадного усилителя со встроенным каналом
Схема построена на базе полевого транзистора со встроенным каналом П-типа
Такой транзистор может работать как в режиме обеднения так и в режиме обогащения.
Назначение элементов
Раздельные конденсаторы Cр1 и Ср2 предназначены для головной развертки с цепью затвора и с цепью нагрузки
резисток Re предназначен для тока стока на допустимый уровень при полном отпирании транзисторов
при протекании Ic на Rc появляется сигнал в виде U
резистор Rистока предназначен для задания ИРТ, а так же позволяет улучшить усиление при изменение стокозатворов характеристики (ее крутизны) и при изменении t(темп) окружающей среды и соответственно транзистора.
Принцип выбора положения ИРТ тот же, что и на усилителе ОЭ.
Вх. и вых. сопр-е каскада на полев. транзисторах
Rвх=R1//Rз
Rвых=Rc//ri
Многокаскадн. усилитель с конденсаторн. связью. Влияние эл-тов схемы на форму АЧХ и ФЧХ.
рассмотрим принцип схемы одного каскада 2х каск., уравнения и прост. его рабочей области НЧ,СЧ,ВЧ.
СЧ
В этой схеме Ср1 и Ср2 являются ….., выбираем такой величины, чт. в область СЧ они имели значение меньше сопротивления, чем вх. сопротивление каскада
|
|
|
(1/(ωс*Ср1))<<(Rб1//Rб2), т.е. (1/(ωс*Ср2))<<Rвх2
Для установления звуковой частоты ОСЧ разм. 1/10кГц, при этом по стандарту fср=1кГц.
Многокаскадные усилители.
В такой цепи выходной I каскада соединяется со входом II и поэтому получается, что выходной сигнал I к. является входным для II
Поэтому многокаскадный усилитель имеет общее входное сопротивление = входному сопротивлению Iк; общее выходное сопротивление буде определятся. вых. сопротивление последнего каскада.
Общ. К усилителя многокаскадной сх будет определятся
Ku=Uн/Ег=Uвых1/Ег*Uвых2/Uвх2*….*UвыхN/UвхN=Ku1*Ku2*…*KuN
Ku[дБ]= Ku1[дБ]+ Ku2[дБ]+…+ KuN[дБ]
Способы связи могут строится по различным схемам:
-конденсаторная
-трансформаторная
- оптоэлектронная
-непосредственная(гальвоническая)
Широко распространенна конденсаторная, находит применение в усилителях переменного тока звук. частоты и т.д.
Трансформаторная находит применение в усилителях радиочастот, в узкополосных и широкополосных радиочастотных устр.
Область Низких Частот.
ОНЧ
Yн=КUн/КUср,
в каждом конденсаторе
Yн=Yнср1* Yнср2*..* Yнсэ
Yнс(с точкой наверху) =1/(1+1/(jωτнс))*Yнс=1/sqrt(1+1/(1/((jωτнс)* (jωτнс)))
Область высоких частот.
На характеристики усилителя в ОВЧ влияет задание коэффициента передачи тока от частоты и напряжения емк. колл-ого перехода Ck, емк. нагрузки Cн . Понижение || коэффициента усилителя в ОВЧ обуславливается снижением β и шунтирующим действием конденсаторов Ck и Cн ; в ОВЧ понижение коэффициента усиления каскада характеризуется коэффициентом частотного искажения.
, где
rв – постоянная времени
rв -
Каждая из этих составляющих может быть охарактеризована
Ck – усредненная емкость кол.пер.
Cн – емкость нагрузки.
rk(э) – диф.сопр. кол.пер. в схеме в общим эмиттером
|
|
|
В ОВЧ линейный фазовый сдвиг между вх и вых сиг. φв. Создается каждым каскадом и определяется
- фазовый сдвиг отриц.
Т.е. вых сигнал отстает по фазе от вх, это связано с тем что Uконд отстает от Iконд.
Для многокаскадного усилителя
общий фазовый сдвиг
При расчете усилителя в ОВЧ необходимо обеспечивать верхнюю частоту пропускания, поэтому расчет сводится к выбору транзистора и уравнения частотного искажения.
|
|
|
