Узкополосные усилители.

Узкополосные усилители представляют собой обычные усилители, охваченные частотно- зависимой обратной связью, состоящей из цепей RC.

В качестве цепи RC чаще всего используют схемы двойного Т- образного моста (рис.а), состоящего из двух параллельно соединенных Т- образных четырехполюсников. Первый состоит из последовательно включенных конденсаторов С1, С2 и параллельно включенного резистора R3, а второй- из последовательно включенных резисторов R1, R2 и параллельно включенного конденсатора C3. Зависимость коэффициента передачи c двойного Т- образного моста, а так же вносимого им фазового сдвига j_c от частоты приведена на рисунках б и в. Частота, на которой коэффициент передачи равен нулю (так называемая квазирезонансная частота w_р), связана с параметрами моста следующим соотношением:

.

Если R1=R2=R3 и С1=С2=0.5С3, то: (*)

.

Двойной Т- образный мост для получения избирательного усиления необходимо включать в цепь отрицательной обратной связи. В этом случае все частоты, кроме близких к w_р, будут подавляться цепью отрицательной обратной связи с c=1, и коэффициент усиления будет К_UOC= .

На квазирезонансной частоте отрицательная обратная связь отсутствует (c=1) и коэффициент усиления максимален К_UOC»К_U (см.рис.).

Наличие отрицательной обратной связи в узкополосном усилителе с двойным Т- образным мостом стабилизирует показатели усилителя и улучшает его свойства, благодаря чему эта цепь нашла широкое применение.

Для обеспечения отрицательной обратной связи необходимо, чтобы фазовый сдвиг на частоте w_р, вносимый усилителем и цепью обратной связи, равнялся 180⁰. Так как в двойном Т- образном мосте на w_рj_c=0, то, следовательно, усилитель должен иметь нечетное число поворачивающих фазу каскадов.

Приведенные характеристики двойного Т- образного моста и выражение (*) справедливы, если мост работает в режиме, близком к холостому ходу и питается от источника с малым внутренним сопротивлением. Поэтому стремятся подавать напряжение на двойной Т- образный мост с выхода эмиттерного повторителя, а в качестве нагрузки моста использовать вход эмиттерного повторителя. Эти принципы положены в основу построения схемы узкополосного усилителя, приведенного на рисунке.

В этой схеме основное усиление обеспечивается каскадом на транзисторе Т3, включенном с ОЭ, поворачивающим фазу на 180⁰. Эмиттерные повторители на транзисторах Т2 и Т4 служат для обеспечения нормальных условий работы двойного Т- образного моста (Rн моста=Rвх транзистора Т2 - велико, Rвых транзистора Т4- мало).

Связь между каскадами на транзисторах Т2, Т3 и Т4 непосредственная, это упрощает схему и уменьшает дополнительные фазовые сдвиги, вносимые усилителем. Для облегчения согласования потенциальных уровней каскадов на Т2 и Т3 транзисторы в них выбраны разных типов проводимости. Двойной Т- образный мост подключен к усилителю без разделительных емкостей, в следствии чего, через его сопротивления R1 и R2 создается отрицательная обратная связь по постоянному току, стабилизирующая рабочий режим схемы, входной сигнал к усилителю, охваченному цепью избирательной обратной связи, подается с выхода (с резистора R) эмиттерного повторителя на транзисторе Т1, причем Uвх введен в «ножку» двойного Т- образного моста. Такое включение Uвх снижает усиление усилителя, но повышает его избирательность.

Для характеристики узкополосного усилителя вводится понятие эквивалентной добротности, определяемой по амплитудно- частотной характеристики. Эквивалентная добротность тем выше, чем больше К_И усилителя, охваченного избирательной обратной связью. При применении двойного Т- образного моста.

Q_ЭКВ=К_И/4.