Усилительный каскад напряжения.

В каскаде усилителя напряжения обязательно обеспечивается не только , но и .

Рассмотрим характеристику вход/выход для каскада усилителя напряжения.

Усилительный каскад представляет собой последовательное соединение биполярноготранзистора и коллекторной нагрузки, которые подключены к источнику питания.

Характеристика Вход/Выход

- линия нагрузки.

1.

2.

3.

4.

Значение коэффициента усиления по напряжению в приведенной схеме определяется сопротивление коллектора, от которого зависит тангенс угла наклона линии нагрузки.

Линейность усиления, т.е. повторение формой выходного сигнала формы входного, обеспечивается в том случае, если входной сигнал помещается на линейном участке 2-3 характеристики Вход/Выход.

Для обеспечения такого усиления необходимо:

1) заранее задать напряжение смещения по входному сигналу, определив положение так называемой точки покоя (рабочей точки - РТ).

2) чтобы амплитуда выходного сигнала не превышала величину линейного участка деленного пополам.

В результате входной сигнал будет содержать постоянную составляющую

и переменную составляющую усиливаемого сигнала.

Вид характеристики Вход/Выход обеспечит следующий сигнал на выходе схемы.

- - const

- полезный переменный .

Схема каскада усиления должна соответствовать следующим требованиям:

1) на входе соединят постоянное напряжение смещения, и усиливаемый входной сигнал .

2) обеспечивать линейное усиление сигнала.

3) на выходе разделять постоянную составляющую и полезный усиливаемый переменный выходной сигнал.

Режимом покояназывается режим работы усилителя при =0, который определяет координаты рабочей точки.

( ) и ( )

Каскад напряжения отвечающий указанным требованиям имеет следующую конфигурацию.

1) Делитель напряжения предназначен для создания напряжения =const.

2) С1 – входной разделительный конденсатор, т.к. конденсатор не пропускает постоянную составляющую тока и напряжения, то не подается на источник с малым входным напряжением и не может его сжечь.

3) Сопотивление коллектора обеспечикает требуемую величину коэффициента усиления.

4) VT обеспечивает усиление по напряжению постоянной и переменной составляющей на ее базе, в результате не выходе VT получим сигнал следующей формы.

5) С2 – разделительный конденсатор. Для обеспечения линейного усиления форма сигнала на выходе должна повторить сигнал на входе, поэтому С2 не пропускает =const на выход.

6) - сопротивление отрицательной обратной связи, предназначенное для температурной стабилизации положения рабочей точки.

смещение рабочей точки, следовательно, возникают срезы на синусоиде выходного сигнала – нелинейные амплитудные искажения.

Для температурной компенсации осуществляет следующие преобразования:

2 закон Кирхгофа для входной цепи

(1)

-температурная стабилизация.

В результате температурной стабилизации будет изменяться и постоянная и переменная составляющая тока эммитера, в результате будет изменяться коэффициент усиления на выходе схемы. Необходимо разделять путь постоянной и переменной составляющей тока эммитера. Для этого сопротивление эммитера шунтировано .

7) ,

В результате полезная переменная составляющая тока эммитера проходит через , не учавствуя в процессе температурной компенсации. Коэффициент усиления остается постоянным.

Усилительный каскад на биполярном транзисторе применяют для источников усиливаемых сигналов с малым внутренним сопротивлением.

Основные параметры каскада.

К= 25 100

Rвх < 1кОм

10 < Rвых <100 кОм

Каскад усиления напряжения на полевом транзисторе применяют для усиления сигналов от источника с большим внутренним сопротивлением.

Назначение элементов то же самое, что и в усилителе с биполярным транзистором.

Входной сигнал подается на затвор, а выходной сигнал снимается со стока.

Основные параметры каскада.

Rвх = Rз = (1 10) МОм

Rвых = (1 10) кОм

Кu = 25 100