Усилители постоянного тока с преобразованиями сигнала

Характерной особенностью УПТ прямого усиления является наличие дрейфа нуля. Усилители прямого усиления с высокой чувствительностью в эксплуатационном отношении в ряде случаев неприменимы, так как они имеют большой дрейф нуля и отличаются сложностью настройки. Применение специальных схем стабилизации и стабилизации источников питания позволяют снизить приведенный ко входу дрейф до десятков милливольт в час. Поэтому для усиления сигналов с напряжением ниже сотен микровольт УПТ прямого усиления непригодны, и для усиления таких сигналов применяют усилители постоянного тока с преобразованием по следующей структурной схеме, рис. 16.3.

Рис 16.3. Структурная схема УПТ с преобразованием сигнала

Напряжение усиливаемого сигнала, имеющего спектр от 0 до W, при помощи модулятора М преобразуется в переменное напряжение. На выходе модулятора появляются модулированные колебания несущей частоты со спектром ω±W..

Эти колебания поступают на вход обычного усилителя переменного тока К, имеющего узкую полосу пропускания от ω+W. до ω-W. С выхода этого усилителя усиленные модулированные колебания подаются на демодулятор ДМ, который производит обратное преобразование, т.е. выделяет сигнал первоначальной формы.

Фильтр Ф не пропускает в нагрузку несущую частоту и ее гармоники. Следует отметить, что для неискаженного преобразования сигнала несущая частота должна быть в 5-10 раз больше частоты усиливаемых сигналов W._в.

УПТ с преобразованием по сравнению с УПТ прямого усиления имеют следующие преимущества: малый уровень дрейфа выходного напряжения в течение длительной работы при высокой чувствительности; малая чувствительность к колебаниям питающих напряжений и температуры; возможность получения гальванически не связанных цепей входа и выхода; простота введения обратных связей; простота регулировки усиления в широких пределах; отсутствие необходимости корректировки нуля в процессе эксплуатации; относительная простота устройства, связанная с отсутствием необходимости применениея стабилизаторов напряжения.