Нелинейные искажения, обусловленные нелинейной зависимостью тока коллектора от тока базы

С увеличением тока коллектора коэффициент усиления транзистора по току падает, то есть зависимость тока коллектора от тока базы нелинейная. Влияние этой нелинейности на ток коллектора показано на рис. 2.19.

Рис. 2.19 Искажение коллекторного тока нелинейной зависимостью тока коллектора от тока базы

Данная нелинейность приводит к сжатию верней полуволны коллекторного тока и растяжению нижней полуволны. Снизить искажения можно введением отрицательной обратной связи по напряжения, что ведет к снижению коэффициента усиления каскада по напряжению.

2.6 Усилитель с модуляцией – демодуляцией

Снизить дрейф напряжения в усилителе постоянного тока можно, используя для усиления усилитель переменного тока. Усилитель переменного тока не пропускает постоянную составляющую сигнала и напряжение дрейфа, которое является медленно меняющимся напряжением.

Постоянное входное напряжение предварительно преобразуется в переменное с помощью модулятора М, усиливается усилителем переменного тока У и демодулятором ДМ преобразуется в постоянное напряжение. Функциональная схема такого М-ДМ усилителя приведена на рис. 2.20, а, а принципиальная схеме, реализованная на реле, приведена на рис. 2.20, б.

а) б)

Рис. 2.20 а) – функциональная схема, б) – реализация М-ДМ усилителя

На рис. 2.21 показаны временные диаграммы работы М-ДМ усилителя

.

Рис. 2.21 Временные диаграммы работы М-ДМ усилителя

Модулятор и демодулятор синхронно, по сигналу тактового генератора, изменяют знак сигнала. В результате двойной инверсии знак выходного напряжения сохраняется. Плюсом помечены такты, в которых знак сигнала не меняется, минусом помечены такты, в которых изменяется знак сигнала.

В релейной реализации все контакты переключаются синхронно, в зависимости от напряжения на катушке реле. Релейные модуляторы - демодуляторы применялись с частотами модуляции до 400 Гц. Из-за низкой надежности релейные модуляторы – демодуляторы в настоящее время не применяются.

Недостатком М-ДМ усилителей является ограниченный верхний частотный диапазон, так как гарантируется нормальное усиление сигналов, частота которых не менее чем на порядок ниже частоты модуляции.