Дифференциальный каскад УПТ.

1) Усилители постоянного тока (УПТ) с непосредственными связями.УПТ с

непосредственными связями называют усилителем прямого усиления (смотрите рисунок 255).

Одной из особенностей УПТ с непосредственными связями является то, что на вход последу-

ющего каскада поступает не только усиливаемый сигнал, но и постоянная составляющая кол-

лекторного напряжения предыдущего каскада. Поэтому напряжение между базой и эмиттером

последующего каскада будет больше, чем напряжение, соответствующее выбранному положе-

нию рабочей точки. Чтобы избежать этого, сопротивление в цепи эмиттера каждого последую-

щего каскада выбирается бoльшим, чем в предыдущем каскаде, с тем, чтобы обеспечить соот-

ветствие выбранному положению рабочей точки. Вторая особенность – дрейф нуля.

Дрейфом нуля называется медленное изменение выходного напряжения, не зависимое от

напряжения на входе, а происходящее за счёт внутренних процессов в схеме усилителя.

Дрейф нуля часто оценивается величиной дрейфа, приведённого ко входу.

Uдр.вх.=Uдр.вых.

К

,

где К – коэффициент усиления усилителя.

Uдр.вых. – это максимальное изменение выходного напряжения при закороченном входе за

установленное время наблюдения.

Значительно лучше с точки зрения дрейфа нуля работают дифференциальные каскады усиления.

2) Дифференциальный каскад УПТ.Дифференциальным каскадом УПТ называется

усилитель разности напряжений (смотрите рисунок 256). Rк1 = Rк2 = Rк.

Транзисторы VT1 и VT2 подбираются одинаковыми по коэффициенту усиления. Резисторы

Rк1 и Rк2 также подбираются одинаковыми по величине своего сопротивления. Представим,

что на оба входа подаём одинаковое напряжение Uвх1 = Uвх2. В этом случае токи через тран-

зисторы VT1 и VT2 будут одинаковыми. Суммарный ток через Rэ обозначим через Iо. Тогда:

Представим, что Uвх1 > Uвх2. На первый вход подадим более положительное напряжение,

чем на второй вход. В этом случае транзистор VT1 откроется в большей степени, чем транзи-

стор VT2. Ток через транзистор VT1 увеличится на определённую величину ΔIo, а ток через

VT2 уменьшится на такую же величину ΔIo, поскольку суммарный ток постоянен и равен Io.

Если на первый вход будем подавать бoльшее значение напряжение, чем на второй вход, то

на выходе получится отрицательное значение напряжения, поэтому первый вход называется

инвертирующим входом.

Если Uвх1 < Uвх2, то Uвых = +2 ∙ ΔIo ∙ Rк и поэтому второй вход дифференциального усили-

теля называется неинвертирующим входом.

Основной особенностью дифференциальных каскадов является то, что дрейф нуля будет зна-

чительно меньше, чем в УПТ прямого усиления. Это объясняется тем, чтовыходное напряже-

ние равно разности коллекторных напряжений каждого из транзисторов, поэтому медленные

изменения напряжения за счёт внутренних процессов схемы будут взаимно уничтожаться.