Многокаскадные усилители
Рассмотренные выше однокаскадные усилители имеют, как правило, коэффициент усиления порядка нескольких десятков или сотен единиц. Однако, в реальных устройствах промышленной электроники требуются гораздо большее усиление входного сигнала. В этих случаях используются многокаскадные усилители.
Блок-схема усилительного устройства приведена на рис. 2.14
Усилитель напряжения может состоять из нескольких каскадов, обеспечивающих необходимый коэффициент усиления устройства.
Результирующий коэффициент усиления усилителя равен произведению коэффициента усиления всех каскадов:
Кu = Кu1· Кu2 ··· Кun
|
| Рис. 2.14 Блок-схема многокаскадного усилительного устройства. |
Соединение каскадов осуществляется с помощью резисторов, конденсаторов и трансформаторов. В зависимости от способа связи различают:
1. Усилители с резистивно-емкостной (RC связью, цепь связи которых состоит из резисторов и конденсаторов;
2. Если связь осуществляется только с помощью резисторов (гальваническая связь), усилители называются УПТ – усилителями постоянного тока;
3. Усилители с трансформаторной связью. Применяются сравнительно редко. (см. например, усилители мощности рис.2.12 и 2.13);
4. Если в устройстве связи используется LC – контур, имеем избирательный усилитель.
Для примера на рис.2.14 представлена Rc связь между усилителями, например, УОЭ1 и УОЭ2 (где C2 – емкость связи, в качестве сопротивления связи R выступает входное сопротивления УОЭ2). Величина емкости связи С2 существенно влияет на АЧХ всего усилителя (рис.2.15).
|
| Рис. 2.15 АЧХ многокаскадного усилителя |
Рассмотрим влияние емкости С2 на амплитудно-частотную характеристику усилителя. Для электрической цепи межкаскадной связи можно записать уравнение UВЫХ2 = UВХ3 + UС2, представляющее собой 2-ой закон Кирхгофа. Так как выходное напряжение UВЫХ2 второго каскада определяется характеристиками этого УОЭ1 и не зависит от С2, то для цепи межкаскадной RC-связи оно постоянно UВЫХ2 =const. Пусть величина емкости С2 возрастает, сопротивление ХС = I/ωC2, падает по закону Ома UC2 также уменьшается, последнее приводит к увеличению UВХ3 и общего коэффициента усиления Кu. Это отражается условной диаграммой:
С2 ↑→ ХC ↓→ UC2 ↓→ UВХ к3 ↑→ Кu ↑.
Так как увеличение С2 существенно влияет на изменение Хс на низких частотах, то увеличение коэффициента усиления будут наблюдаться в низкочастотной области амплитудно-частотной характеристики усилителя (см. рис 2.15). При уменьшении С2 коэффициент усиления Кu на низких частотах падает.
На нулевой частоте X Cp → ∞ и связь между каскадами отсутствует.
На средних частотах сопротивление емкости XС мало и практически не влияет на UВХ3 УОЭ2, а коэффициент усиление всего усилителя, не зависит от частоты.
На высоких частотах усилительные свойства каскадов ухудшаются и величина Ku падает.
Дата добавления: 2015-06-05; просмотров: 1943;