Смекни!
smekni.com

Вибіркові підсилювачі (стр. 3 из 3)

Варіант схеми РУ напруги на біполярному транзисторі зображено на Мал.15.:


Мал.15.

Схема РУ напруги відрізняється від схеми резисторного підсилювача тільки навантаженням вихідного ланцюга. Ланцюг струмів в режимі спокою, стабілізація точки спокою аналогічно ланцюгам резистивного підсилювача на БТ по схемі ОЕ.

Під час подачі на вхід РУ змінної напруги підсилюємого сигналу в схемі підсилювача виникають змінні складові току бази та колектора. Змінний струм колектора, протікаючи крізь елементи контура L,C створює на ньому змінну напругу, співпадаючу по частоті з напругою вхідного сигналу та противофазне йому. Величина цієї напруги визначається опором контура LC з урахуванням вносимих в нього опорів як зі сторони транзистора (

) так і зі сторони навантаження, тобто опором еквівалентного контура. Опір цього контура буде змінюватись зі зміною частоти сигналу, який підводиться до входу підсилювача, та при співпаданні її з резонансною частотою еквівалентного контура досягає максимуму. При подальшому збільшенні частоти опір контура та напруга на ньому зменшуються. Таким чином, залежність напруги на виході підсилювача співпадає з точністю до постійного множника з АЧХ LC контура, навантажуючого ланцюг колектора. Вибіркові властивості РУ цілком визначаються вибірковістю контура LC в його вихідному ланцюзі.

Мал.16.

Частотна залежність коефіцієнта підсилення РУ по напрузі визначається виразом:

Модуль цього виразу дає АЧХ РУ, а його аргумент – ФЧХ.

Задача аналізу підсилюючих та вибіркових властивостей РУ зводиться до аналізу еквівалентного контура LC з урахуванням вносимих в нього активних та реактивних опорів (провідностей).

Для зменшення впливу транзистора та навантаження на добротність контура LC застосовується неповне його включення як в ланцюг колектора, так і в ланцюг навантаження. У виразі для

воно враховується коефіцієнтами
та
:

;
.

При неповному вмиканні контура активні та реактивні опори зі сторони транзистора та навантаження вносяться в контур зменшеними в

та
рази.

ІІ. Смугові підсилювачі (СП)

ПУ це підсилювачі які забезпечують підсилення сигналу в заданій смузі частот та з заданою вибірковістю. Вони, як правило, є неперелаштовуючимися по частоті.

При порівняно невисоких вимога до ширини смуги підсилюємих частот ПУ може бути отриманий з резонансного шляхом заміни одиночного контура LC, навантажуючого ланцюг колектора (Мал.15.), смуговим двоконтурним фільтром LC з тим чи іншим видом зв’язку між контурами (Мал.17.):

Мал.17.

Фізичні процеси в схемі ПУ в режимі спокою та динамічному режимі повністю аналогічні фізичним процесам в схемі РУ.

При збільшенні вимог до ширини смуги пропускання та вибірковим властивостям ПУ, його схема у вигляді ланцюга каскадного з’єднання ПУ з одиночним LC контуром в навантаженні, кожен з яких налаштований на певну частоту. При цьому характеристика вибірковості покращується, так як результуюче АЧХ визначається перемноженням АЧХ окремих каскадів.

У випадку двокаскадного ПУ (Мал.18.) частоти на лаштування контурів повинні бути рівними граничним частотам підсилюємої смуги частот, в у випадку трійки каскадів, два з них налаштовуються на частоти, обмежуючі смугу пропускання, о один на частоту, рівну середньому геометричному з цих частот.

Мал.18. а)

Мал.18. б)


Мал.18. в)

Роздивимося схеми ПУ, які складаються з двох та трьох роз лаштованих каскадів, відносяться до так званих ПУ з розподіленою селекцією (вибірковістю), в яких загальна вибірковість розподілена рівномірно між окремими каскадами.

В ряді випадків виникає необхідність підсилення та фільтрації сигналів з вузькою смугою, від інших, близько розміщених по частоті сигналів. При цьому ПУ будуються по принципу зосередженої селекції (Мал.19.).

Мал.19.

В цьому випадку в його схему включається фільтр зосередженої селекції, який забезпечує потрібну вибірковість, а каскади підсилення (наприклад, резистині підсилювачі) реалізують потрібне підсилення.


Література

1. Кочанов Н.С. и др. линейные радиотехнические устройства. М. ВИ. 1974 с. 369 – 380, 39.

2. Огороднійчук М.Д. Аналогові електронні пристрої. Київ 2000р.