Главная  Электронные лампы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [ 86 ] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

Величина

При построении многокаскадных схем УПТ балансные каскады можно соединять друг с другом непосредственной связью. При этом коллекторы предыдущего каскада соединяются с базами последующего.

В некоторых случаях выходной сигнал в балансном каскаде снимается с одного нз коллекторов, а входные сигналы поступают на базы обоих транзисторов (рис. 14.4). Такая схема имеет симметричный вход и несимметричнь[й выход. Фаза выходного сигнала совпадает с фазой сигнала t/xi и противоположна фазе сигнала Uxi- Элементы схемы можно подобрать так, что выходное напряжение будет пропорпиональ-но разности входных напряжений и в идеальном случае не будет изменяться, если напряжения Uxi и /7x2 получают равные приращения одного знака. Такой усилительный каскад называют дифференциальным.

Дифференциальный усилитель характеризуется коэффициентом усиления разности входных напряжений

Дразп - = JldM. , (14.9)

а также коэффициентом усиления среднего уровня входных напряжений Ксг> = Кг + К2 = К,-\К,1 • (14.10)

где Л\ и /Са - коэффициенты усиления по первому и второму входам.

Для того чтобы усилитель реагировал только на разность входных напряжений, необходимо выполнение неравенства /Сер < /Срази-

Ki.3. УСИЛИТЕЛИ постоянного ТОКА с ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ

Наличие дрейфа и трудности непосредственного усиления очень малых сигналов постоянного тока в усилителях прямого усиления послужили причиной создания усилителей постоянного тока с преобразованием, устройство и принцип действия которых поясняет рис. 14.5.

Вначале усиливаемое напряжение (ток) преобразуется в колебания, амплитуда которых изменяется во времени пропорционально входному сигналу Овх. Для этого усиливаемый сигнал подают на модулятор. Одновременно на вход модулятора поступает переменное напряжение фиксированной частоты (300-1000 Гц) от вспомогательного генератора, входящего в состав усилительного устройства. Полученное в результате преобразования напряжение (рис. 14.5, б) усиливается до нужной величины с помощью обычного усилителя переменного напряжения, в качестве которого может быть использован, например,



Модулятор

переменного

иалрашия тектор)

Денодт

тор(ие-

Чагрузка

Генератор

усилитель низкой частоты, собранный но резистивной схеме. Нанряже-ние с выхода усилителя подается на демодулятор [детектор), который позволяет получить из модулированных колебаний напряжинте такой же формы, которое было подано иа вход усилителя.

Преимуществами усилителей постоянного тока с преобразованием по сравнению с ус]1лителями прямого усиления являются: значительно

меньший уровень дрейфа, позволяющий усиливать слабые сигналы; малая чувствительность к колебаниям питающих напряжений, позволяющая обойтись без их стабилизации; простота введения обратной связи; высокий коэффициент усиления, достигающий десятков и сотен тысяч. Эти преимущества обусловлены тем, что основное усиление сигнала осуществляется иа переменном токе. Недостатком усилителей постоянного тока с преобразованием является относительная сложность схемы.

Рассмотрим некоторые распространенные схемы модуляторов и демодуляторов.

Модуляторы. Сущность процесса модуляции состоит в преобразовании низкочастотного сигнала в сигнал более высокой частоты. Величина сдвига по частоте задается с помощью колебаний высокой частоты, которую в радиотехнике принято называть несущей, а в устройствах автоматики-опорной, или управляющей. Допустим, что опорное напряжение имеет синусоидальную форму и записывается в виде


Рис. 14.5. 5силитель постоянного тока с преобразоват]ем:

а - структурная схема уси.чителк;б - форма напряжения н различных цепях усилителя.

и = и sin (а/

:и.п)

В случае чисто синусоидальных колебаний все три параметра, характеризующие эти колебания, т. е. амплитуда частота to и начальная фаза фо, являются постоянными величинами. Модуляция состоит в том, что один из параметров изменяется в соответствии с изменениями полезного сигнала. В зависимости от того, какой из параметров изменяется, различают три вида модуляции; амплитудную, частотную и фазовую.

Допустим, что под воздействием входного сигнала ± Увх(() изменяется амплитуда высокочастотных колебаний. Вследствие этого иа



выходе модулятора получим напряжение

[Ущ + Утмп] sin {b-)t

sin {oit + <ро)-

(14.13)


Рлс. 14.6. Ляоднын л.одулятор.

Колебания, отесываемые этими уравнен!1ями, уже не являются синусоидальными. Синусоидальные колебания должны иметь неизменную амплитуду, а из приведенных выше уравнений видно, что амплитуда колебаний изменяется во времени в соответствии с изменениями входного сигнала. Следовательно, модулированные колебания представляют собой колебания высокой частоты, низкочастотных составляющих Б ихсоставе нет. Однако модулировашше колебания «иесут»Бсебе низкочастотный сигнал, заложенный в изменениях их ам-плнтуды.

Из выражения (14.13) видно, что модулятор выполняет не операцию сложения, а операцию перемножения двух функций, т. е. явно нелинейную операцию, а следовательно, должен иметь нелинейную вольт-амперную характеристику. Вследствие нелинейного преоб-рэзовання выходное напряжение должно иметь гармонические составляющие.

Обычно с помощью фильтров выделяется первая гармоника (поскольку она имеет наибольшую амплитуду), а все другие гармоники подавляются.

Существуют разнообразные схемы модуляторов. Чаще всего в схемах усилителей постоянного тока с преобразованием применяют диодные и транзисторные модуляторы.

Схема диодного модулятора приведена на рнс. 14.6. Полупроводниковые диоды Д1--Ц4 образуют плечи моста. К диагонали аЬ этого моста подключена вторичная обмотка трансформатора, с которой снимается переменное напряжение опорной частоты. На протяжеипп того полупериода изменения напряжения f/on, когда потенциал точки а выше потенциала точки Ъ, все диоды моста открыты и ток от трансформатора проходит через две параллельные ветви, образованные диодами Д} - Д2 и ДЗ - Д4. Точки end моста при этом соединяются между собой через небольшое внутреннее сопротивление открытых диодов.

В рассматриваемую часть периода мост, имеющий малое сопротивление по сравнению с R, закорачивает источник сигнала и почти все напряжение Uox оказывается приложенным к R. Напряжение между точками end практически равно нулю.

Во вторую половину периода изменений напряжения Uon, когда потенциал точки а ниже потенциала точки Ь, все диоды моста заперты. Конденсатор С заряжается от источника сигнала через резистор R.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [ 86 ] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112]

0.0009