Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

между базой и коллектором транзистора, поэтому ток базы будет зависеть от тока коллектора, т .е . будет отрицатель­ ная обратная связь по току.

Например, при понижении температуры окружающей среды ■Сопротивление цепи базы увеличится, а ток смещения вслед­ ствие этого уменьшится. Это приведем к некоторому умень­ шению тока коллектора и соответственно к уменьшению па —

дения напряжения на коллекторном

резисторе

Rk

. По -

тенциал точки

повысится, и ток смещения

снова

возрастет?, достигнув почти своего

прежнего значения.

В данной

схеме

отрицательная

обратная

связь

будет

действать и по переменному току,

что приведет к уменьше­

нию коэффициента усиления каскада.

 

 

Чтобы уменьшить действие обратной связи по переменно­ му току и этим сохранить величину коэффициента усиления,

переменную составляющую напряжения,

падающую на

резисто­

ре смещения, шунтируют емкостью

С см

так,

как это

показано на рис. 80.

 

 

 

В этом случае переменная составляющая сигнала практи­ чески не будет поступать на базу и 'коэффициент усиления уменьшаться не будет. Более высокую температурную ста — билизацию можно полу чить по схеме эмиттерной етабилнза — ции совместно с фиксированным напряжением базы. 1 Схема

115

эмиттерной стабилизации представлена на рис. 81. Сопро­ тивление R? , шунтированное емкостью Сэ , рабо­ тает аналогично узлу автоматического смещения в усилитель­ ных каскадах на лампах (см. п. 49):

-Ек

110


 

 

о

 

 

•р

Ек- l b f - U k .

^

U»5 + USo

 

 

Кэ

Зэе >

к ,_

 

+'

 

 

 

 

LiyS — допустимое

напряжение на эмиттере^

 

 

]$о"Ьотоки покоя

базы

(смещения) и эмиттера

p

f +Эк) )

у ^0

_ напряжение

смешения определяется

из входной ха —

 

рактеристики

триода;

 

 

 

 

 

 

- ток делителя

напряжения.

 

 

 

отрицатель­

Узел

 

R*

и С э

действует как узел

ной обратной связи по постоянному току.

Обратная связь по

переменному

току гасится

конденсатором

 

С э

. Отрица —

тельная обратная связь по току,

как известно, стабилизи —

рует

ток

(см. п, 57), Для установления

режимов класса

'В ",

" С

и "Д" используются иные схемы

(см.

п.

70).

88.

КАК ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ

Эмиттерная температур -

ЭМИТТЕРНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ

ная стабилизация

режима

РЕЖИМА РАБОТЫ

 

ТРАНЗИС -

постоянного тока

описана

 

 

 

ТОРА

?

 

 

в пункте 87.

 

 

89.

КАК ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ

Коллекторная стабилиэа —

КОЛЛЕКТОРНАЯ СТАБИЛИЗА­

ция режима постоянного

ЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ

 

тока осуществляется вве­

 

ТРАНЗИСТОРА ?

 

дением в цепь смещения

 

 

 

 

 

 

 

отрицательной

обратной

 

 

 

 

 

 

 

связи (см. п. 87).

90.

КАК ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ

На рис.

82 представлена

СОГЛАСОВАНИЕ МЕЖКАСКАД.

наиболее распространенная

НЫХ СВЯЗЕЙ В МНОГОКАС -

схема трехкаскадного

КАДНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ

транзисторного усилителя.

 

УСИЛИТЕЛЯХ •*

 

Как видно из схемы, меж-

 

 

 

 

 

 

 

каскадные связи вылолне -

ны,как и в вакуумных усилит елях, при помощи

RC

- цепей.

Выходное сопротивление транзисторного каскада, как извест­ но, значительно выше его входного сопротивления. Поэтому

высокоомный

выход предыдущего каскада оказывается

связанным с

низкоомным входом последующего каскада. Сле -

117


довательно, между каскадами транзисторного усилителя нет надлежащего согласования нагрузок (требующего равенства этих сопротивлений). По этой причине коэффициент усиления усилителя оказывается заниженным по сравнению со случаем полного согласования нагрузок.

Для полного согласования межкаскадных связей в схему усилителя необходимо было бы ввести согласующие элемен­ ты, например, межкаскадные трансформаторы, д россели или эмиттерные повторители.

Однако все это оказалось бы неоправданным. В случае

- Е к

применения трансформаторов или дросселей увеличились бы габариты, вес и стоимость усилителя, а при использовании эмиттерных повторителей в схему надо было ввести дополни­

тельный транзистор.

 

 

Поскольку межкаскадные

R С

- связи являются очень

простыми, удобными и дешевыми, они практически исполь - зуются почти во всех случаях, несмотря на отсутствие долж­ ного согласования нагрузок, а потеря коэффициента усиления от несогласованности этих связей компенсируется добавлением

дополнительного каскада.

Добавление одного несогласованного каскада оказывается выгодней, чем осуществление 'согласования при помоши ( на — пример) эмиттерного повторителя и тем более дросселя или

118

трансформатора. Поэтому транзисторные усилители,

как

правило, выполняются без полного согласования

межкаскад­

ных связей, ограничиваясь простыми

RC

-

связями.

91. КАКИМИ ДОСТОИНСТВАМИ

 

Достоинства транзис-

И НЕДОСТАТКАМИ ХАРАК'ГЕРИ-

торных усилителей

ЗУЮТСЯ ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИ -

состоят

в следующем:

 

ЛИТЕЛИ ?

 

 

 

1)

малые габари­

 

 

 

 

 

ты и вес усилителей ;

2 ) высокая экономичность (отсутствие цепей накала) уси­

лителей;

 

 

 

 

 

 

 

3)

большой срок

службы (срок службы электронной лам­

пы составляет около

1000 часов,

транзистора -

свыше

30 000

часов;;

 

 

 

 

 

 

 

1 )

высокая

надежность

(транзисторы

устойчивы относите л

но ударов, трясохс, вибраций,

они обладают высокой

мехаии -

ческой прочностью);

 

 

 

 

 

 

 

5)

мгновенная готовность

усилителя к работе (

для лам­

пового усилителя необходимо время на разогрев катода).

Транзистор вступает в работу сразу с момента его включе —

ния. ;

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ) способность работать на относительно низком напря­

жении (от 1,5 до 30 вольт). Среднее

напряжение -

9-10вольт;

7) хорошие характеристики для работы в ключевом режиме

Недостатки следующие:

 

 

 

 

 

 

1 )

зависимость

параметров транзисторов от

темпера­

туры;

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ) повышенный разброс параметров транзисторов в одной серии;

3)повышенные собственные нкумы транзисторов;

4)наличие гальванических связей между входной и выход­ ной цепями, что создает паразитные обратные связи;

5)мало входное сопротивление.

Однако дальнейшее совершенствование производства тран­ зисторов устраняет перечисленные недостатки,и их следует считать временными.

119



92. КАКОВЫ ДОСТОИНСТВА И

Как известно, транзис­

НЕДОСТАТКИ ТРЕХ С „СХЕМ.

тор может быть включен

ВКЛЮЧЕНИЯ ОДИНОЧНЫХ

по схеме с общей ба -

ТРАНЗИСТОРНЫХ КАСКАДОВ ?

зой (ОБ) (рис. 83).

 

По схеме с общим эмит­

и по схеме с общим коллектором

тером

(ОЭ) (рис. 84)

(ОК) (рис.

85).

В приведенных схемах источник питания постоянного тока не показан, так как его сопротивление переменному току весьма мало,и оно на работу каскада практически не влияет.

Z h

Рассматриваются лишь цепи для переменных составляющих сигнала. В схеме с ОБ („см. рис. 83) входное сопротивление каскада относительно мало

2 е*

- ДМз

(JK: ГопД '

[ze< = ( i •

 

0Б_ аЗ,

 

 

120

Выходное же сопротивление

ZffblX.(

jiUg

большое

С 2

«ы<об =■

z r

 

 

 

 

1- 0^ 1 -

 

 

 

Коэффициент усиления по току

^

в этой

схеме

меньше единицы, т. е.

усиление по

току эта

схема

не дает

 

 

 

л ъ

1

 

 

 

 

Коэффициент усиления по напря­

 

 

жению достаточно большой и

 

 

зависит от сопротивления на -

 

 

грузки

_

дЦк „ л .

2н _

 

 

 

 

 

Ц , . * ' Alb

I' 00 Z.f

 

 

 

Схема с

ОБ идентична

схеме

 

 

 

с обшей сеткой для лампового

сительно редко.

 

варианта

и применяется

отно­

Схема с ОЭ (рис. 85) является

основной

схемой включения транзистора.

Она аналогична схеме с об -

шим катодом для лампового варианта

и наиболее широко

применяется.

 

 

 

 

 

 

 

 

В схеме с ОЭ входное сопротивление также мало,

но

выше, чем в схеме с ОБ

 

 

 

 

 

 

 

 

AUf ^

AU?

 

. r Const

 

 

 

оэ=*

'>

a J

При

 

 

 

 

 

 

 

 

Z S >

/ OB

 

 

 

 

Выходное сопротивление

каскада достаточно высокое

 

 

Д1

 

 

 

 

 

 

 

 

^ о , г 1 Гклри

^ =Const ‘

 

 

 

В схеме

с

ОЭ происходит

наибольшее

усиление сигнала

по мощности,

так как в этой схеме усиливается

напряжение

и ток.

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент усиления по току

 

при

lU^Coiot i

 

 

ft-

- ———

 

 

Р

 

Д К

I - < * -

1

 

 

Коэффициент усиления по напряжению велик и может до -»■

121