Виды связей между каскадами

Схемы межкаскадных связей в усилителях служат для передачи энергии: от ис­точника сигнала на вход усилителя; от предыдущего каскада к последующему; от оконечного каскада в нагрузку.

Схемы межкаскадных связей должны обладать минимальными или допусти­мыми частотными и фазовыми искажениями, а также минимальными потерями. Эти схемы одновременно могут служить для подачи напряжения от источника питания на электроды усилительных элементов, а также для придания опреде­ленных свойств усилительным каскадам или всему усилителю в целом.

Схемы межкаскадных связей входных и выходных цепей могут служить для перехода с симметричной цепи на несимметричную цепь и наоборот. Так, напри­мер, проводная линия связи является симметричной по отношению к земле це­пью, а усилитель является несимметричной цепью.

Получение симметричного напряжения также необходимо для возбуждения двухтактных каскадов, которые содержат два усилительных элемента, работаю­щих в противофазе на общую нагрузку.

На практике наиболее часто используются следующие виды межкаскадной связи: дроссельно-емкостная связь, трансформаторная связь, резисторно-емкостная связь и непосредственная. Название усилительного каскада определяется ис­пользованной в нем схемой межкаскадной связи, то есть цепью, которая соеди­няет выход одного усилительного элемента с входом другого.

ДРОССЕЛЬНО-ЕМКОСТНАЯ СВЯЗЬ

Рисунок 5.1 – Схема каскада с дроссельно-емкостной связью

Упрощенная схема такой связи показана на рисунке 5.1. В дроссельном каскаде в качестве сопротивления, включенного в выходную цепь усилительного элемента, ставят дроссель. Разделительный конденсатор Ср передает переменную составляющую на следующий каскад и не пропускает по­стоянную составляющую. Дроссельная связь может использоваться при по­ниженном напряжении источника питания вследствие малого сопротивления дросселя постоянному току.

Данный каскад имеет высокий КПД, а его коэф­фициент усиления немного выше, чем у резисторных каскадов. В настоящее время дроссельные каскады используют редко, так как они имеют неширокую по­лосу пропускания, большие габаритные размеры и вы­сокую стоимость.

ТРАНСФОРМАТОРНАЯ СВЯЗЬ

В трансформаторных каскадах для связи каскадов между собой используют трансформатор, первичную обмотку которого включают в выходную цепь уси­лительного элемента, а вторичную — в цепь управ­ляющего электрода (рисунок 5.2).

Переменная составляющая выходного транзисто­ра, проходя через первичную обмотку, создает на ней падение напряжения сигнала, которое трансформи­руется во вторичную обмотку и подается на вход сле­дующего каскада. Достоинства трансформаторной связи: возмож­ность получения более высокого коэффициента уси­ления, чем при использовании резисторной связи; обеспечение симметрии выхода; согласование каскада с нагрузкой по сопротивлениям и шумам; возмож­ность работы при пониженном напряжении источника питания, так как падение напряжения постоянной со­ставляющей обусловлено только наличием активного сопротивления первичной обмотки трансформатора.	Рисунок 5.2 – Схема каскада с трансформаторной связью
Рисунок 5.2 – Схема каскада с трансформаторной связью	Недостатки трансформаторной связи: дороговиз­на и большие габаритные размеры каскадов, необходимость защиты от внешних магнитных полей, а также ухудшение частотно-фа­зовой характеристики, обусловленное реактивными составляющими трансфор­матора, как на низких, так и на высоких частотах. Трансформаторную связь используют в мощных усилительных каскадах при сравнительно неширокой полосе усили­ваемых частот и во входных и выходных цепях усилителей аппаратуры многока­нальной связи. В некоторых случаях применяют резисторно - трансформаторную связь, построенную по комбинированной схеме (рисунок 5.3).

Напряжение питания на усилительный элемент подается через резистор Rэ.

Связь между каскадами осуществляется через трансформатор, в первичную обмотку которого включен разделительный конденсатор С_Р2, не пропускающий постоянную составляющую.

В резисторно - трансформаторном каскаде через об­мотку трансформатора не протекает постоянная составляющая коллекторного тока, которая вызывает намагничивание трансформатора. Благодаря этому магнитопровод трансформатора может быть взят меньшего сечения.

Такой каскад позволяет получить подъем частотной характеристики на ниж­них частотах, что невозможно в резисторном или трансформаторном каскаде.

Данную схему широко используют при работе каскада с общим коллектором на симметричную нагрузку, так как при включении первичной обмотки трансфор­матора в эмиттерную цепь невозможно осуществить стабилизацию точки покоя из-за малого сопротивления первичной обмотки. Полоса усиливаемых частот, размеры, стоимость и масса — такого же порядка, как и у трансформаторного каскада, усиление же несколько меньше.