информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Ба-хуссейн Абдулазиз

   
Ба-хуссейн А.А. БМП-109
 
Типы связи между каскадами

    Каскады усилителей низкой частоты можно соединять при помощи конденсаторов, трансформаторов или непосредственным образом. На рис. 1. показана типичная RC-связъ между каскадами. Здесь выходной сигнал транзистора Т1, действующий на резисторе Rz, поступает на вход базы транзистора Т2 следующего каскада через разделительный  конденсатор  С5,  обладающий  малым  реактивным  сопротивлением.  Этот  конденсатор  не пропускает  постоянной  составляющей  напряжения  и  тем  самым  предотвращает  нарушение  режима  по постоянному току следующего каскада. На Т1 входной сигнал поступает также через конденсатор.
 
 

                    Рис. 2. Усилитель постоянного тока на транзисторах с проводимостью разного типа.
       Емкость конденсатора С5 должна быть достаточно большой, чтобы этот элемент представлял собой малое реактивное  сопротивление  для  передаваемого  сигнала.  Так  как  реактивное  сопротивление  конденсатора  с понижением частоты сигнала возрастает, емкостная связь вызывает неравномерность усиления в тех случаях, когда передаваемый сигнал содержит широкий спектр частот(спектр звуковых частот лежит в диапазоне при-мерно30 Гц— 15 кГц). Желательно, чтобы реактивное сопротивление конденсатора Сз было в два(или более) раза меньше сопротивления резистораR4. Заметим, что конденсатор С5 соединен последовательно с резистором R4,  другой  вывод  которого  заземлен  для  сигнала  через  конденсатор  С4.  Таким  образом,  выходной  сигнал транзистора Т1 передается на базу транзистора Т2 через цепочку, составленную из конденсатора С5 и резистора R4, причем на базу поступает только часть передаваемого напряжения, которая падает на R4. Следовательно, чем меньше реактивное сопротивление конденсатора Сз по сравнению с сопротивлением R4, тем большая часть
сигнала поступает на вход транзистора Т2.
В усилителях с непосредственной связью вспомогательные элементы(разделительные конденсаторы или трансформаторы) не используются. В таких усилителях выход одного каскада непосредственно присоединяется к входу следующего каскада. По этой причине исключаются недостаткиRС-связи и частотная характеристика усилителя расширяется в область низких частот вплоть до постоянного тока.
На рис. 2. показан усилитель с непосредственной связью, в котором используются транзисторы разных типов проводимости: n — р— n и р— n — р; коллектор первого транзистора присоединен непосредственно к базе  второго.  Требуемые  прямое  и  обратное  смещения  для  обоих  транзисторов  обеспечиваются  юдним источником питания. Отрицательный потенциал, необходимый для эмиттераn — р— n-транзистора, поступает от отрица тельного вывода источника через общую землю. Положительный вывод источника присоединен к делителю напряжения на резисторах R1 иR2. Выходное напряжение этого делителя положительно относительно земли, и поскольку оно поступает на базу транзистора Т1, потенциал базы положителен относительно эмиттера.
Коллекторn — р— n-транзистора положителен относительно эмиттера, так как подключен к положительному выводу источника через резистор R3.
 
 
                                Рис. 3. Усилитель мощности с трансформаторным выходом.
      Для получения нужного прямого смещения во входной цепи транзистора Т2 его эмиттер присоединен к положительному  выводу  источника.  База  второго  транзистора  также  положительна,  так  как  соединена  с положительным  выводом источника  через  делитель  напряжения,  образуемый  резистором Rz и  внутренним сопротивлением транзистора Т1. Следовательно, потенциал коллектора транзистора Т1 и базы Т2 отрицателен относительно  положительного  вывода  источника.  Поэтому  потенциал  базы  второго  транзистора отрицательнее потенциала эмиттера на величину падения напряжения наR3. Необходимый отрицательный потенциал  коллектора  второго  транзистора  создается  путем  подсоединения  коллектора  к  отрицательному выводу источника питания через резистор R±. Таким образом, обеспечивается требуемое обратное смещение коллекторного перехода р— n — р-транзистора.
     Трансформаторные выходные каскады и трансформаторная связь между каскадами иногда используются в низкокачественных недорогих радиоприемниках. В высококачественных устройствах трансформаторы обычно не  применяются.  Для  сигналов  разных  частот  индуктивности  обмоток  трансформаторов  имеют  разные сопротивления, что приводит к увеличению неравномерности амплитудно-частотных характеристик. Кроме этого, первичные и вторичные обмотки трансформаторов имеют распределенные емкости, которые понижают коэффициент трансформации для ВЧ-составляющих сигнала.
Типичная схема усилителя звуковых частот с емкостной связью на входе и трансформаторной на выходе показана на рис. 3. Такой усилитель называется однотактным в отличие от двухтактных, которые будут описаны ниже.
     Входной сигнал поступает на вход транзистора с регулятора усиления через цепочку связи, состоящую из конденсатораC1  и  резисторов  R2  и  R5.  Собственно  сигнал  прикладывается  между  базой  и  эмиттером транзистора,  так  как  цепь  R3C3  служит  для  температурной  стабилизации  рабочей  точки  транзистора. Переменный ток, появляющийся при этом в коллекторной цепи транзистора, создает усиленный по мощности сигнал. Здесь использован выходной трансформатор звуковой частоты, хотя, как будет показано далее в этом разделе,  без  этого  элемента  вполне  можно  обойтись.Трансформатор  обеспечивает  согласование  между импедансом катушки громкоговорителяZ2 и выходным импедансом коллекторной цепи транзистора Z1. Коэф-фициент трансформацииn выходного трансформатора можно записать как
 
 (1)

      Таким образом, если, например, необходимо согласовать импеданс катушки громкоговорителя Zz = 8 Ом с выходным  импедансом  усилителяZi = 8000OM,  то  отношение  числа  витков  первичной  обмотки  трансформатора к вторичной должно быть равно примерно32, так как
 
 
 
      Это отношение можно реализовать, если, например, число витков первичной обмотки будет составлять320, а вторичной— 10 (или первичной640 витков, а вторичной— 20).
При  низком качестве  трансформаторов,  кроме  упомянутых  выше  потерь  сигнала  из-за  распределенных емкостей,  возникают  также  потери  из-за  действия  вихревых  токов.  При  прочих  равных  условиях трансформатор с сердечником большего сечения имеет меньшее число витков в обмотках, поэтому сопротив-ление обмоток постоянному току у такого трансформатора получается меньшим. Так как при увеличении площади  сечения  сердечника  увеличивается  магнитная  проводимость,  то  число  витков,  необходимое  для получения той же индуктивности, уменьшается. На омическом сопротивлении любой обмотки трансформатора будет теряться звуковая мощность, поэтому сопротивления обмоток постоянному току стараются сводить к разумному минимуму.

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <table> <td> <tr> <hr> <div> <span> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <pre> <adress> <center>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

2 + 13 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Комментарии