Оконечный каскад

Оконечные каскады — Энциклопедия по машиностроению XXL

При установке датчика ДЧ на поверхность контролируемой детали, имеющей неферромагнитное покрытие, произойдет разбаланс моста, вследствие чего с диагонали моста на вход усилителя будет подан потенциал, соответствующий контролируемой толщине покрытия. Вследствие того, что выход 3-го каскада включен иа сетку оконечного каскада через выпрямитель Д1, то сигнал, усиленный через [c.52]

Kj—коэф. усиления у-го каскада. Наиб, мощным каскадом У. э. к. является оконечный (выходной) Л -й каскад, обеспечивающий необходимые напряжение и ток в нагрузке Z ему предшествует ряд каскадов предварит, усиления. Экономичность оконечного каскада в осн. определяет энерге-тич. эффективность всего У. э. к., этот же каскад является [c.240]

Для питания третьего (оконечного) каскада УПТ, выполненного на транзисторе Тх, используют отдельный выпрямитель, собранный по двухполупериодной схеме на полупроводниковых диодах Д1 и Дг с питанием от обмотки III трансформатора TPi. Выпрямитель должен обеспечивать получение выходного напряжения 30—25 в при токе до 1 а. [c.79]

За счет применения АРУ со столь большим пределом регулировки усиления оконечный каскад УПЧ не перегружается даже при самом сильном сигнале. [c.36]

Реостат 7 и потенциометр 8 в первом каскаде служат соответственно для грубой и плавной установки нуля.Параллельная отрицательная обратная связь подается с выхода оконечного каскада (катодного повторителя) на сетку первой лампы (проводник а — б) через экранированный кабель и высокоомное сопротивле-нж 6,8-10 ом, которое служит одновременно входным сопротивлением Я сетки. Обратная связь способствует стабилизации исходного режима усилителя, улучшению линейности амплитудной характеристики и уменьшению постоянной времени входной цепи. Измерение осуществляется стрелочным вольтметром 9, снабженным переключателем пределов (на схеме не показан). Коэффициент усиления по току изменяется в зависимости от предела измерения максимальное значение усиления 9-10 (предел

[c.35]

Электрометр высокой чувствительности обычно содержит электрометрический каскад и усилитель постоянного тока со стрелочным измерительным прибором. В одном из таких электрометров электрометрический каскад собран на электрометрической лампе (рис. 25-20). Эта лампа 1 вместе с резистором Я смонтирована в вакуумноплотном корпусе, вывод от управляюш,ей сетки в нерабочем состоянии закрывается колпачком. Усилитель постоянного тока содержит первый (лампы 2 и 5) и второй каскады (лампы 4 и 5), собранные по схеме катодной компенсации лампы 3 и 5 являются компенсирующими. В усилителе имеется третий каскад, собранный по схеме катодного повторителя (лампа б). Реостат 7 и делитель 8 в первом каскаде служат соответственно для грубой и плавной установки нуля. Параллельная отрицательная обратная связь подается с выхода оконечного каскада (катодного повторителя) на сетку первой лампы (проводник об) через экранированный кабель и резистор с сопротивлением 6,8-10 Ом, который служит одновременно входным сопротивлением Я сетки. Обратная связь способствует стабилизации исходного режима усилителя, улучшению линейности амплитудной характеристики и уменьшению постоянной времени входной цепи. Измерение осуществляется стрелочным вольтметром 9, снабженным

[c.503]

С двух вторичных обмоток трансформатора 6Т напряжение в противоположных фазах подается на оконечный усилитель мощности. Оконечный усилитель мощности собран на четырех пентодах типа ГУ-80 (7Л-10Л) по двухтактной схеме — по две лампы в плече. Оконечный каскад работает в режиме АВ с сеточными токами. Сетки ламп развязаны между собой сопротивлениями 35Н, ЗбН, 39Н, 40А во избежание самовозбуждения мощного каскада. [c.141]

Выходные трансформаторы применяют в оконечных каскадах устройств, которые рассеивают большую мощность, поэтому габариты их меньше, чем у силовых, но больше, чем у входных и промежуточных. Выходные трансформаторы должны иметь минимальные нелинейные искажения трансформируемого сигнала и обеспечивать нормальный тепловой режим. [c.203]

Усилителем мощности называется последний оконечный каскад усилителя звуковой частоты, предназначенный для создания определённой мощности звуковой частоты, необходимой для нормальной работы громкоговорителя или для дальнейшей передачи по проводам (фиг. 301). [c.820]

Выпрямитель установки содержит выпрямитель питания анодных цепей оконечного каскада, работающий по двухполупериодной схеме на трёх соединённых параллельно кенотронах ВО-188, выпрямитель питания экранных цепей оконечного каскада и анодных цепей предварительных каскадов на кенотроне ВО-188 и выпрямитель для подачи [c.853]

С помощью предусмотренного в схеме переключения оконечный каскад может быть использован в качестве лампового вольтметра с выходом на ЭПП-09. При этом гетеродин синхронного детектора не используется. Для питания анодных цепей усилителя используется стабилизатор от блока питания ФЭП. Оконечный каскад питается от стабилизатора, служащего также для питания усилителя обратной связи. Технические характеристики усилителя следующие коэффициент усиления по напряжению до ЫО уровень шумов в пересчете на вход не более 0,5 мкв. [c.125]

Стабилизатор напряжения 5 В 0,7 А (рис. 21). Усилители рассогласования и опоры питаются от отдельного источника (вывод 4 микросхемы). Регулирующий транзистор микросхемы (выводы 13, 16) включен как оконечный каскад усилителя рассогласования с коллекторной нагрузкой ЯЗ. Проходные транзисторы Т1, Т2 включены параллельно, резисторы Я2 в цепях эмиттера уравнивают токи, протекающие через транзисторы. Резистор-датчик токовой защиты Н7 подключен к выводам 13 и

[c.101]

В двухтактных оконечных каскадах……….1—5 [c.61]

Автоматизация контроля происходит путем последовательного подведения участков обследуемого изделия к излучателю при помощи механических сканирующих устройств. Механическое сканирование осуществляется за счет возвратно-поступательного движения и построчного сдвига обследуемого изделия или аналогичного перемещения приемоизлучающей системы. Выбор схемы сканирования зависит от формы и вида обследуемого изделия. В случае фиксации дефектограмм на фотопленку или фотобумагу в качестве оконечного каскада фиксирующего устройства используется усилитель постоянного тока. Нагрузкой оконечного каскада служит точечная газосветная лампа, интенсивность свечения которой меняется пропорционально амплитуде принятого сигнала. Полученная таким образом фотография показывает распределение интенсивности энергии микрорадиоволн за контролируемым изделием, по ней можно судить о качестве изделия.

[c.135]

Приблизительно в 1930 г. у А. Л. Минца возникла мысль разделять лампы оконечного каскада на группы-блоки, каждый из которых имел отдельный анодный контур, связанный с общей нагрузочной цепью. Впервые по этому способу был спроектирован, а в 1933 г. осуществлен оконечный каскад (500 кет) радиостанции им. Коминтерна Он состоял из шести рабочих и одного резервного блока по 12 ламп типа ГДО-30 в каждом. Общая теория работы передатчика, собранного по блоковой системе, была создана [c.326]

Усилитель состоит из трех каскадов предварительного усиления, выполненных на двух лампах Л1 и Л2 (6Н2П) и оконечного каскада усиления, выполненного на лампе Лз (6П1П). После предварительного усиления первым каскадом предусмотрена возможность регулирования сигнала при помощи потенциометра Ri2- Потенциометром R2 регулируется величина отрицательного смещения на вход сетки третьего каскада лампы Л2 (6Н2П). Это регулирование позволяет срезать часть сигнала, получаемого в случае невозможности полной балансировки моста.

[c.51]

Систему управления инвертором функционально и конструктивно можно разделить на три части задающий генератор, каскады предварительного усиления и оконечный каскад (выходная панель). Принцип работы задающего генератора основывается на заряде емкости через переменное сопротивление и разряде ее через динистор. В качестве переменного сопротивления используется переход коллектор — эмиттер строенного транзистора. Деление частоты задающего генератора и предварительное формирование импульсов управления осуществляются на логических элементах и блокинг-генерато-рах. Оконечные каскады обоих каналов управления собраны на силовых тиристорах. Нагрузка оконечных каскадов (управляющие переходы тиристоров инвертора) подключается через трансформаторы. Трансформаторы выполнены на ферритовых сердечниках. Каждому плечу инвертора соответствует один трансформатор. Первичная обмотка трансформатора намотана секциями, между которыми намотаны вторичные обмотки. Импульсы управления имеют передний фронт не более 2 мкс при амплитуде импульсов 3—3,5 А. Система управления инвертором, кроме оконечных каскадов, выполнена отдельным блоком. В этом же блоке расположены цепи защиты преобразователя от аварийных режимов.

[c.215]

УЗЧ относятся к классу апериодических У. э. к., а резонансные цепи используются в них обычно лишь для коррекции АЧХ. Каскады предварит, усиления предназначены для увеличения напряжения источника колебаний до уровня, необходимого для нормального возбуждения мощного оконечного каскада, работают в линейном режиме (режим А , а осн. предъявляемое к ним требование—ббеспечение макс. усиления. Выполняются на полевых транзисторах, транзисторах биполярных и ИС, реже на электронных лампах и тиристорах. При дискретной реализации применяются резисторные каскады с разделит, конденсаторами, биполярные транзисюры включаются по схеме с общим эмиттером, полевые—с общим истоком, лампы—с общим катодом (рис. 3), При работе с высокоомными источ-

[c.241]

В широкополосных У. э. к. умеренно высоких частот, в т. ч. в усилителях видеочастот и в импульсных при дискретном исполнении, в качестве предварительных обычно используются резисторные каскады с разделит, конденсаторами и высокочастотной эмиттерной коррекцией, выполненные на ВЧ-транзисторах при включении с общим эмиттером (истокам), В интегральном исполнении применяются разнообразные высокочастотные усилительные ИС, в частности ОУ. Оконечные каскады широкополосных У. э. к., как правило, резисторные со сравнительно высоким выходным напряжением, в них используются цепи высокочастотной коррекции, часто применяется включение усилит, элемента (УЭ) по схеме эмиттерного, истокового или катодного повторителя. Др. принцип достижения шнрокополосности реализуется в У. э. к. с распределённым усилением к управляющим и выходным электродам ряда транзисторов или ламп подключаются две цепи с распределёнными параметрами, в к-рых обеспечивается режим бегущей волны. При одинаковых скоростях распространения волн в этих цепях усилит, возможности элементов складываются, а их межэлектродные ёмкости, являющиеся осн. фактором, ограничивающим сверху полосу пропускания обычных усилителей, оказываются распределёнными по указанным цепям и не увеличивают ёмкостей на входе и на выходе У. э. к.

[c.241]

С анода правой половины лампы Л12 усиленный сигнал подается на вход оконечного каскада — катодного повторителя (левая половина лампы 6Н1П), а затем с сопротивления — на сетки ламп 6П13С двухтактного каскада, меняя смещение на сетках этих ламп, чем и достигается. стабилизация тока эмиссии катода ионного источника. [c.187]

Величину р/1 находят с помощью (4.85) полное электрическое сопротивление громкоговорителя 2=(1сйСо) » —М7(Зо+8ч) — внутреннее сопротивление ц—коэффициент усиления ламп оконечного каскада усиления, коэффициент электромеханической связи М = ио шс1), Зо —механическое сопротивление диафрагмы [c.171]

С оконечного каскада видеоусилителя импульсы подаются на ЭЛТ, а с выхода эмиттерного повторителя импульсы поступают на каакад совпадений схемы АСД, собранный по схеме ждущего мультивибратора. Генератор основной развертки предназначен для выработки линейного пилообрааного напряжения развертки и отрицательных прямоугольных импульсов для подсветки прямого хода развертки и собран по схеме генератора фантастрон-яого типа. В дефектоскопе предусмотрены плавная регулировка развертки и два ступенчатых диапазона длительности развертки— 14 4 МКС и 650 100 МНС, предназначенные для прозвучи-ваяия малых и больших толщин. [c.24]

Юбмотки управления УМ I служат коллекторной нагрузкой оконечного каскада УПТ, на ход которого подается сигнал, снимаемый с электрода сравнения я защищаемого сооружения. С помощью схемы сравнения образуется сигнал рассогласования, определяющий величину тока в обмотке УМ I и величину выпрямленного напряжения на выходе установки. [c.18]

При переводе переключателя Я1 во второе положение последовательно первичной обмотке ТР1 подключается контактная система электромагнитного реле Рь Обмотка этого реле служит коллекторной нагрузкой оконечного каскада электронного реле времени, определяющего длительность импульсов катодного тока, выдаваемого станцией в цепь защиты. При срабатывании реле Рг цепь питания фазосмещающего устройства замыкается, и на выходе тиристорного выпрямителя Д1 и Дг в цепи защиты появляется ток, время протекания которого ограничивается с помощью реле времени и может быть предварительно установлено в пределах от 30 сек до 20 мин. [c.20]

Минус выпрямленного напряжения (средняя точка обмотки IIITPi) через обмотку управления 1УМ, являющуюся коллекторной нагрузкой оконечного каскада УЯГ, подключен к коллектору транзистора Ti. Для предотвращения самовозбуждения УПТ на ультранизких частотах параллельно обмотке 1УМ подключен демпфирующий конденсатор Сз. [c.79]

Коллекторной нагрузкой транзистора служит первичная обмотка согласующего трансформатора Tpi. Сопротивление этой обмотки постоянному току невелико — 200 ом, а сопротивление току звуковых частот исчисляется килоомамн. При столь большой нагрузке напряжение сигнала на коллекторе транзистора Ti, примерно в 100—160 раз больше, чем на его базе. Но на вход последующего каскада со вторичной обмотки трансформатора Гр, подается приблизительно третья часть усиленного напряжения, так как для согласования выходного onpoTHBjjEHHH Т4 А входного сопротивления оконечного каскада необходимо, чтобы трансформатор был понижающим. [c.20]

Транзисторы приемника могут быть не обязательно те, что указаны на схеме, и могут быть заменены в соответствии с табл. 1, 2 и 3 В случае необходимости в УПЧ и в преобразователе частоты можно применить самые дешевые высокочастотные транзисторы типов П420, П401. Правда, при этом чувствительность приемника будет несколько хуже. Транзисторы оконечного каскада желательно подобрать с близкими значениями коэффициента В, что будет способствовать уменьшению искажений сигнала, вносимых окснечным каскадом. [c.21]

Транзисторы, указанные на принципиальной схеме, могут быть заменены другими, в соответствии с данными табл. 1—3. Для оконечного каскада УНЧ лучше всего использовать транзисторы типов П15А (Гт) и ПИЛ (Те) с коэффициентом усиления В не менее 50. Можно обойтись и другими, более дешевыми транзисторами, например ПИ и П15, но по возможности с большим коэффициентом В. [c.46]

На рис. IV- 36 приведена с.хема генератора 2ВЧИУ-М. Основные узлы генератора следующие задающий генератор резонансный усил 1тель мощности блокинг-генератор оконечный каскад усилителя мощности импульсный трансформатор. Для регулировки рабочего зазора используются импульсы напряжения и тока, снимаемые с помощью тороидальных трансформаторов с искрового промежутка и токоведущей шины. [c.231]

Усилитель напряжения двухкаскадный, на двух лампах 6Н7. Первый каскад— фазопереворачивающий, второй —двухтактный усилитель с трансформаторным выходом, являющийся возбудителем оконечного каскада. Вход усилителя напряжения имеет чувствительность 0,2 в. [c.853]

Оконечный каскад Л усиливает детектированные импульсы и производит отсечку слабых сигналов, которые возникают ст внутренних шумов ламп, переходных процессов в реактивных элементах схемы, от акустических шумов в исследуемом материале и т. д. Отсечка регулируется потенциометром Я а, включенным в катод ла.мпы Л . Сигналы с анода этой лампы подаются на вертикально отклоняющие пластинки электронно-лучевой трубки / б. Лампа Ли в нормальном состоянии затерта и отпирается при подаче положительного импульса на ее ангидинатронч ю сетку. [c.137]

В табл. 23. 32 даны основные параметры германиевых низкочастотных транзист ов большой мощности. Все приведенные в таблице триоды относятся к типу р-п-р. Наибольшее распространение имеют триоды серии П4, которые используются в оконечных каскадах низкочастотных усилителей, схемах преобразования напряжения и многих других устройствах автоматики. Для некоторых типов триодов в табл. 23, 32, помимо параметров усилительного режима, приведены данные но работе триодов в режиме переключения, например, в преобразователях напряжения. В последней гртфе таблицы даны величины предельной мощности, рассеиваемой коллектором, при наличии идеального радиатора, который хорошо отводит тепло, и поэтому температзфа его поверхности не превосходит 25—30°С. Площада радиатора должна быть тем больше, [c.723]

Транзистор УТ14 играет роль управляемого резистора и обеспечивает температурную стабилизацию тока покоя транзисторов оконечного каскада усилителя. Резистор R2.1 служит регулятором тембра, резистор R2.2 — регулятором rpoMKO tH. С помощью переменного резИстора К2.3 осуществляется стереобаланс. [c.106]

Принципиальная схема источника питания ламп полого катода показана на рис. 3. Предварительное усиление по напряжению осуществляется каскадом, собранным на лампе Л-6КШ. Оконечный каскад усиления мощности собран на лампе 6ПЗС и работает в режиме АВ. Выбор такого режима обусловлен тем, что для питания лампы с полым катодом используется один (в данном случае отрицательный) полупериод тока, в котором должна быть поэтому сосредоточена возможно большая часть мощности, развиваемой выходным [c.120]

mash-xxl.info

Режимы работы транзисторов в оконечных каскадах — Мегаобучалка

Рассмотрим возможные режимы работы транзистора при усилении симметричных сигналов. К симметричным сигналам относятся такие, для которых равновероятны одинаковые отклонения напряжения или тока сигнала в обе стороны от его исходного значения. К таким сигналам, помимо гармонических колебаний, относятся сигналы звуковых передач, телевизионных изображений и различных импульсных устройств с двухсторонними импульсами.

5.1.1. Режим класса А

Наиболее естественным режимом для усиления симметричных сигналов является режим класса А, сущность которого состоит в том, что исходная рабочая точка (РТ) выбирается на середине линейного участка сквозной динамической характеристики. Целесообразность такого выбора исходной рабочей точки при симметричных сигналах очевидна, т.к. при этом ограничения линейного участка характеристики по максимуму и по минимуму наступают одновременно при наибольшей амплитуде напряжения сигнала.

В транзисторном каскаде ограничением по минимуму является допустимое наибольшее значение выходного тока при максимальной температуре или наименьшее значение напряжения, соответствующее переходу к области насыщения. Ограничением по минимуму является начало искривления (загиба) сквозной динамической характеристики в области малых токов. Работу транзистора в режиме класса А для схемы ОЭ поясняет рис. 5.1.

Здесь исходная смещающая ЭДС между базой и эмиттером Е_БЭ0 выбрана таким образом, что исходный коллекторный ток I_К0 находится на середине используемого линейного участка характеристики . При синусоидальном изменении ЭДС источника сигналов с амплитудой Е_БЭ_m коллекторный ток изменяется также синусоидально с амплитудой I_К_m.

Вводится понятие угол отсечки Q, определяемый как половина длительности прохождения тока в выходной цепи за 1 период гармонического сигнала (рис. 5.1). В классе А Q_А = π.

Режим класса А является наиболее универсальным режимом работы. Он применяется при симметричных сигналах в каскадах предварительного усиления, а также в предоконечных и оконечных каскадах при небольших мощностях усилителя (обычно до 0,5…1 Вт).

Основным преимуществом режима класса А является малая величина нелинейных искажений, обеспечиваемая наиболее простым способом, а именно использованием только линейного участка характеристики. Недостатком режима класса А является малая величина КПД каскада, объясняемая большой постоянной составляющей выходного тока, которая даже при отсутствии сигнала на входе (в паузе) равна I_К0, что обусловливает значительную величину мощности, рассеиваемой в транзисторе (P_К). КПД каскада в общем виде (для любого режима работы) определяется как

, (5.1)

где P_Н – полезная мощность, выделяемая в нагрузке;

P₀ – мощность, потребляемая от источника питания.

Мощность P_К , рассеиваемая в транзисторе

P_К = P₀ – P_Н. (5.2)

Из выражения (5.2) ясно, что наибольшая мощность выделяется на транзисторе, когда P_Н = 0, т.е. при отсутствии сигнала на входе, т.к.

P₀ = E_КI_КСР , (5.3)

но в режиме класса А, как это видно из рис. 5.1, I_{К СР} = I_К0, а I_К0 , как указывалось ранее, имеет значительную величину.

Введём нормированную переменную ξ — коэффициент использования напряжения питания:

ξ = U_К_m / E_К . (5.4)

P_Н = 0,5 ּU_К_m I_К_m = 0,5 ξ ּ E_К I_К_m = .

На рис. 5.2 показана зависимость мощностей от ξ : потребляемая мощность P₀ не зависит от ξ ; полезная мощность P_Н растёт квадратично и при ξ = 1 P_Н_m = P₀ /2; мощность потерь P_К максимальна при ξ = 0.

. (5.5)

5.1.2. Режим класса В

Для повышения КПД оконечного усилительного каскада применяется режимкласса В, при котором исходная рт выбирается в начале сквозной динамической характеристики, т.е. в точке i_К = I_КН, а смещающая ЭДС между базой и эмиттером Е_БЭ₀ » 0 (рис. 5.3).

Если пренебречь ничтожно малым током I_КН, можно считать, что коллекторный ток проходит через транзистор только в течение одного полупериода, и поэтому угол отсечки в режиме q_В = p/2 (рис. 5.3). Поэтому

неискаженное воспроизведение симметричного сигнала при апериодическом характере нагрузки возможно только при использовании двухтактной схемы оконечного каскада.

В режиме класса В КПД увеличивается, во-первых, за счет лучшего, по сравнению с режимом класса А, использования транзистора по току (I_К_m_В > I_К_mA), благодаря чему полезная мощность

(5.6)

оказывается больше, чем P_Нв режиме класса А, а во-вторых, в паузе, т.е. при отсутствии сигнала на входе, от источника питания мощность практически вообще не потребляется в соответствии с (5.6), т.к. I_К₀ = 0, а средний ток в режиме класса В можно считать приблизительно равным I_К_max/p. Мощность, потребляемая от источника питания P₀ при наличии сигнала на входе, определяется средним током и оказывается примерно равной E_КI_{К СР} .

Таким образом, по энергетическим показателям режим класса В имеет несомненные преимущества по сравнению с режимом класса А. Недостатком режима класса В является большее искажение сигнала. Кроме того, режиму класса В присущи специфические искажения типа центральной отсечки, обусловленные тем, что транзисторы в плечах двухтактного оконечного каскада имеют явную нелинейность сквозной динамической характеристики в области малых коллекторных токов. Сказанное поясняется графиком на рис. 5.4.

Разложим пульсирующий ток (рис. 5.5) одного плеча (в идеализированных условиях, без учёта центральной отсечки) в ряд Фурье:

;

Мощность, потребляемая одним плечом:

(5.7)

Мощность, выделяемая на нагрузке:

(5.8)

такая же, как и в классе А.

Мощность потерь:

(5.9)

достигает максимума при ξ = 2/π = 0,637.

На рис. 5.6 показана зависимость мощностей от ξ : потребляемая мощность P₀ линейно зависит от ξ ; полезная мощность P_Н растёт квадратично и при ξ = 1 P_Н_m = 0,785P₀ ; мощность потерь P_К максимальна при ξ = 0,637.

5.1.3. Режим класса АВ

Для того, чтобы сохранить энергетические преимущества режима класса В и избежать искажений типа «центральной отсечки», используют режим класса АВ, при котором увеличивают ЭДС смещения EБЭ0 и рабочую точку (рт) выводят на некий начальный участок сквозной характеристики, пропустив через транзистор в исходном режиме небольшой ток покоя E_К0. В этом случае выходной ток проходит через транзистор в течение более чем половины периода, т.е. угол отсечки p/2 < q_АВ << p (рис. 5.7).

КПД в режиме класса АВ несколько меньше, чем в режиме класса В, в силу того, что при отсутствии сигнала на входе (в паузе) от источника питания потребляется мощность P₀ = I_К₀Е_К. Мощность, потребляемая от источника питания при наличии сигнала на входе, так же, как и в режиме класса В, определяется средним током, (формула (5.3)).

Таким образом, режим класса АВ сочетает в себе высокую энергетическую эффективность класса В и малую величину нелинейных искажений класса А.

5.1.4. Режим класса С

В режиме класса С ртвыбирается левее нуля на оси e_БЭ , угол отсечки 0 < q_С < p/2 (рис. 5.8).

В режиме класса С при q_С→ 0 η → 100% , но К_Г очень велик. Поэтому этот режим в аудио- и видеотехнике не используется, а применяется только в мощных усилителях радиопередатчиков, где основное требование – высокий η. Резонансные контуры позволяют выделить только одну первую гармонику радиосигнала и свести до нуля К_Г.

5.2. Схемы двухтактных каскадов класса В

5.2.1. Схема на транзисторах одного типа проводимости

Схема двухтактного каскада класса В с симметричным питанием на транзисторах одного типа проводимости приведена на рис. 5.9. Преимущество этой схемы – возможность выбрать идентичные транзисторы. Схема имеет следующие недостатки:

· Сложная входная цепь: сигналы е_Г1 и е_Г2 должны быть равными по амплитуде, но противофазными;

· Необходимы два источника питания Е_П1 , Е_П2.

5.2.2. Схема на комплиментарных транзисторах с симметричным питанием

В схеме (рис. 5.10) устранён первый недостаток предыдущей схемы. Но появился новый недостаток – требуется комплиментарная пара мощных транзисторов с идентичными параметрами.

5.2.3. Схема на комплиментарных транзисторах с разделительным конденсатором

В схеме (рис. 5.11) устранён другой недостаток – наличие двух источников питания.

Подключение R_Н через конденсатор С позволяет применить только один источник питания Е_П. Но появляется новый недостаток – наличие конденсатора большой ёмкости. Сопротивление конденсатора С во всём диапазоне частот усилителя, прежде всего – на нижних частотах F_Н, должно быть значительно (например, в 10 раз) меньше сопротивления R_Н.

Пример. R_Н = 7 Ом, F_Н = 20 Гц, тогда

Конденсатор С не должен быть электролитическим, поэтому реализовать эту схему с конденсатором столь большой ёмкости весьма трудно.

5.2.4. Схема Лина

В двухтактном усилителе класса В, выполненном по схеме Лина, используются составные транзисторы: в верхнем плече транзисторы VT1-1, VT1-2 соединены по схеме Дарлингтона, в нижнем плече транзисторы VT2-1, VT2-2 соединены по комплиментарной схеме Дарлингтона (рис. 5.12). Параметры составных транзисторов определяются однотипными мощными транзисторами VT1-2, VT2 2, а вид составных транзисторов (pnp или npn) определяется маломощными транзисторами VT1-1, VT2 1.

Несмотря на недостаток – два источника питания – именно схема Лина наиболее часто применяется в усилителях класса В и АВ.

5.3. Двухтактные каскады класса АВ

Класс АВ – промежуточный между классами А и В, обычно в классе АВ рабочая точка выбирается ближе к классу В (говорят, «глубокий АВ»). Переходные искажения классов А, АВ иллюстрирует рис. 5.13. Как видно из рис. 5.13,б, в классе АВ практически отсутствуют искажения вида «центральная отсечка», характерные для класса В (рис. 5.13,а).

Рабочая точка выходных транзисторов для класса АВ устанавливается смещением с помощью диодов D₁, D₂ (рис. 5.14,б).

а)	б)

Рис. 5.14. Схемы двухтактных каскадов: а — класс В; б — класс АВ

5.4. Сравнение режимов классов А, В и АВ

Сравнительные характеристики режимов классов А, В и АВ приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Параметры	Класс А	Класс В	Класс АВ
Потребляемая мощность, P₀	Сигнал большой	Большая (–)	Малая (+)	Малая (+)
Сигнал малый	Большая (– –)	Малая (+ +)	Малая (+ +)
КПД, η	Сигнал большой	Малый (–)	Большой (+)	Большой (+)
Сигнал малый	Оч. малый (– –)	Оч. больш. (+ +)	Оч. больш. (+ +)
Коэффициент гармоник, К_Г	Сигнал большой	Малый (+)	Малый (+)	Малый (+)
Сигнал малый	Оч. малый (+ +)	Большой (–)	Малый (+)
Схемная простота	(+)	(–)	(–)

megaobuchalka.ru

Оконечные каскады.

Количество просмотров публикации Оконечные каскады. — 300

Те каскады,которые непосредственно соединяются с внешней нагрузкой –

и работают на ней-оконечные каскады.Оконечные каскады в литературе-усилители мощности.Он должен обладать минимальным коэффициентом гармо-

ник при максимальном КПД.

Могут быть усилители:

-по току:выполняются в виде схемы с ОК.такой усилитель удобен для работы

на кабель(потому что R_{ВЫХ ОК} близко к сопротивлению кабеля-очень маленькое)

От одного усилителя можно посылать сигналы по многим кабелям.

-по напряжению:напр.дифференциальный каскад.Осциллограф имеет дифф.

каскад на выходе усилителя(для перемещения луча осциллографа.

Выходной трансформаторный каскад на одном транзисторе

Транзистор в режиме А

По треугольникам определяют мощность нагрузки.На трансформаторном каскаде

в определённый момент времени напряж.на

нагрузке должна быть в 2 раза больше напряжения источника питания.

Недостаток:через обмотку трансформатора течёт постоянный ток и намагничи- вает сердечник,следовательно кривая гистерезиса смещается и появляется нелинейные искажения сигнала(какая-то половина синусоиды искажается).

Делают следующее:

Убираем подмагничивание сердечника.Постоянный ток течёт через дроссель Др,

а переменный через трансформатор .X_L =wL можно рассчитать сопротивление дросселя,сопротивление нагрузки X_ДР>>R_Н

Режим В (на примере трансформаторного каскада).

Транзисторы одной проводимости. Смешение между базой и эмитором равно 0. Первый трансформатор превращает однофазный сигнал в двухфазный сигнал. Так как на транзисторы одной и той же проводимости поступили сигналы разной полярности – один транзистор закрывается, другой отрывается.

Разностный ток:

Суммарный ток (между источником питания и землей):

Средний ток:

Потребляемая мощность: Po=EYср

Линейная зависимость от входного напряжения у потребляемой мощности. Квадратичная зависимость у полезной мощности:

Мощность рассеянья:

КПД зависит от мощности сигнала (наилучьший-78%).

Особенности: Потребляемая мощность зависит от того, какой сигнал. КПД в реальном устройстве отличается от теоретического. В режиме В больше экономичность (так как в паузах потребление снижается).

В режиме В форма сигнала сильно искажается( так как нет смещения)

Эти искажения нельзя устранить с помощью ОС. Искажения возникают в выделенном участке, где крутизна стремится 0, в связи с этим ОС не играет роли. Решают вопрос следующем образом, дают неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ смещение: проводят касательную и получают напряжение смещения.

Смещение приблизительно равно 0,7в. Это режим АВ ( он ближе к режиму В).

Оконечный каскад без трансформатора.

Трансформатор не удобен размерами, фазовым сдвигом и магнитным полем, в связи с этим его устранили. Диоды создают смешение. Вместо трансформатора разделительный конденсатор.

Принято считать, что не линейные искажения определяются последними транзисторами, но не в этой схеме. В этой схеме V2 и V3 включены по схеме ОК следовательно V1 должен развивать напряжение немного больше чем в нагрузке, от V1 требуется большая амплитуда сигнала следовательно он буде давать нелинейные искажения.

Делают следующее:

Оконечный каскад с двухполярным питанием.

В этой схеме не нужен разделительный конденсатор.
Размещено на реф.рф
Здесь есть мостик. Нагрузка в дистанции. В случае если все в плечах одинаково, то через нагрузку ток не течет ( нет сигнала, ет тока). По череде открываются транзисторы- текут токи. ОУ обычно заканчивается такой схемой. В случае если мы хотим получить большую мощность в нагрузке, тогда используем составные транзисторы. Это схема Дарлингтона и схема Нортона. Также можно взять две микросхемы и соединить их вместе(мостовое включение).

Мостовое включение усилителей.

Напряжение на нагрузке в два раза больше чем в первой микросхеме, а мощность в 4 раза.

Сигнал поступает на разные входы микросхем, по этому полярности сигналов по разные стороны противоположны.

Две схемы, увеличивающие мощность ОУ.

В нормальных микросхемах ОУ, выходной ток не превышает 50 мА, в связи с этим добавляют на выход ОУ двухтактные бестрансформаторные каскады.

R используется чтобы подать сигнал на оконечный каскад. Требуется новая нагрузка и два дополнительных мощных транзистора( более мощных чем в ОУ).

1) Токи транзисторов внешних больше токов внутренних. Мощность растет.

2) Мощность можно повысить за счёт повышения напряжения питания.

Выходы ОУ не используются. Последовательно с выходами источника питания включены дополнительные сопротивления и с них снимаем сигналы на внешние транзисторы(они включены по схеме ОЭ).

Операционные усилители.

ОУ — усилитель постоянного тока.

Работает от сколь угодно низких частот. Усилители постоянного тока(УПТ).

Появляются новые параметры

-на входе 0 на выходе тоже 0.

Амплитудная характеристика.

Реальная характеристика будет обязательно смещена, причем не известно в какую сторону(на входе 0,на выходе Uoвых).

Uсм – то напряжение ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ нужно подать на один из входов ОУ, чтобы сместить характеристику в начало координат – напряжение смещения.

R2 переменный резистор, так что можно использовать любой вход и установить 0 на выходе.

В последнее время специально делаются выводы для установки 0:

Этот способ лучше так как подключаем потенциометр на выход а не на вход.

-входной ток:

Входы микросхемы связаны с входами транзисторов (каких то). Без токов они работать не будут, в связи с этим оба входа будут связанны с какими-то токами. Ток инверсного входа встречает сопротивления R1 и R2 следовательно на нем(входе) будет напряжение, а ток прямого входа ничего не встречает в связи с этим на нем напряжение равно 0. На входе разность потенциалов – смещение характеристики относительно 0.

Несмотря на то, что ОУ скорректирован, он может самовозбуждаться.

1) Работа ОУ на нагрузку с большой ёмкостью.

Ёмкость кабеля вместе с выходным сопротивлением создают лишний полюс, возникает самовозбуждение. Чтобы это убрать включают небольшое сопротивление R (не больше 100 Ом). Ещё включают ёмкость С (единицы пФ). С – ёмкость обхода. Эта ёмкость создаёт ноль в функции передачи, но она даёт и полюс, но он находится далеко в области ВЧ, а ноль компенсирует полюс от нагрузки.

Т.е получим сумматор, который поворачивает фазу. Можно построить сумматор без поворота фазы:

Такая схема применяется значительно реже. Также можно подавать сигналы и на инверсный вход, и на прямой(получается несколько сумматоров). В данном случае входное сопротивление большое, и каждый вход влияет на другие ->усложняется расчет цепи.

Усилитель разности

По инверсному входу коэф. усиления:

Кин=-R2/R1

По прямому:

Кни=(1+(R2/R1))* R4/(R3+ R4)

Усилитель разности на выходе должен давать усиленный разностный сигнал/ синфазный не давать/.Нужно сделать все резисторы одинаковыми.Ослабление синфазной составляющей осуществляется с помощью R4

Недостаток: — Rвх ин=R1 ; Rвхни= R3+R4, ᴛ.ᴇ. входные сопротивления по разным входам отличаются. Чтобы избежать этого существует другая схема:

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ(ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ)

Это тоже разностный усилитель(на входе 2-х опер.
Размещено на реф.рф
повторителя). В этом варианте используется просто повторитель и устраняется недостаток(входящее сопротивления) одинаковы, и они больше)

В действительности, присутствует еще регулировка усиления и доп ОУ для сервиса. Это не очень широкополосные усилстели.

Операционные усилители с частотно-зависимой ОС

Активные RC-фильтры относятся к этим усил.

Рассмотрим интегратор и дифференциатор.

Интегратор:

KF=(K1AK2/(1+AB))+k0

K2=1; k0=0 тогда: KF= K1(р)/В(р)

Теперь сложим К и 1/В (зеркальное отражение В)

В области ВЧ коэф усиления очень маленький

Прямоугольные импульсы:

Пока короткие импульсы,результат хороший. А в случае длительных импульсов в конечном счете искажение — заряд конденсатора.

ОУ может работать буфером между 2-мя схемами( т.к. Rвх большое, Rвых малое) ,следовательно можно подключаться к интегратору, не нарушая его работу.
Емкость в цепи ОС пересчитывается на вход с умножением на коэфф. Усиления (эффект Миллера). Конструктивно это важно, т.к. конденсатор малой емкости лучше.

ОС будет только на переменном токе. Ноль на выходе поддерживаться не будет. Можно параллельно конденсатору включать резистор(R2) c , большим номинальным сопротивлением(2-10 МОм).

ДИФФЕРЕНЦИАТОР:

ОС на постоянном токе в отличие интегратора

АЧХ:

ОУ ограничит идеальную характеристику в области ВЧ, Желательно,чтобы ОУ был широкополосный.

В точке излома фазовая характеристика может достигать 180о и схема самовозбуждается. Значит вместо характеристики нужно построить

Реализация:

R1 порядка 100 ОМ

Прямоугольные импульсы:

1) Использование ОУ в качестве буфера

2) Пересчет сопротивления ко входу

С, а R,ᴛ.ᴇ. можно получать сопротивления меньше

1 Ом.

Операционные усилители при нелинейной обратной связи

Нелинейные ОС получаются с помощью диодов

Такой усилитель использовался в радиолокации.Сигнал изменяется в больших пределах, следовательно нужна возможность сравнивать сигналы(логарифмические усилители). Сейчас схема с диодом применяется редко.Вместо диода используют транзистор.

В качестве диода используется переход БЭ.

Схема,выполняющая обратное преобразование:

В действительности схемы сложнее(2 диода) – один следит за температурой.

Берут 2 транзистора, получают неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ подобие моста(1 используют как основной,второй – как вспомогательный,поддерживающий нужную температуру)

Другие схемы с диодами:

Детектор на ОУ

Детектор выпрямляет напряжение(простой выпрямитель)

Чтобы он работал,нужно.чтобы напряжение на входе было больше 0,7.В

В случае если нужно выпрямлять малые сигналы,то пользуются сложным детектором.

Напряжение на диоде повышается во столько раз, во сколько усиливает ОУ.В случае если разорвем петлю ОС, то получим достаточно большой коэффициент усиления. При такой полярности (-) (+) диод пропускает сигнал в нагрузку. При обратной полярности диод закрыт,цепь ОС обрывается, ОУ выходит из режима. Чтобы этого избежать включают дополнительный диод,который работает,когда петля ОС разрывается.

D1—- для детектирования

D2 ——чтобы петля ОС не разрывалась при ʼʼ+ʼʼ полярности на входе.

Чтобы получить на выходе постоянный ток, на выходе нужен простейший RC-фильтр:

Чтобы пульсации были меньше, используется двухполупериодное выпрямление:

Схема:

На Вых.1 и Вых 2 нужно включить усилитель разности.

Еще одна схема детектора: (выполняется с мостиком)

На вых.(-) диоды открыты —- ток течет через сопротивление. На вых.(+) следует добавить еще пару диодов D3 и D4. нагрузка в диагонали моста(не заземляется).

Эта схема может применяться,если нагрузкой является стрелочный прибор.
Размещено на реф.рф
Входное сопротивление большое.

Детектор нуля

Когда сигнал переходит через 0? Нужна отметка о том,.что сигнал изменил полярность.

Выполним на диоде и стабилитроне:

На входе (+), на выходе (-) — открывается диод. Поменяем полярность—диод закроется, стабилитрон откроется. При переходе через 0 напряжение будет меняться. Такая схема работает надежно. По ней можно определить переключения.

Используя детектор нуля.можно построить фазометр:

Эту последовательность(на выходе СМ) считают счетчиком,который выводит на табло число, соотв. фазе.

Пиковый детектор.

Нагрузка детектора- конденсатор.Он будет заряжаться до напряжения на выходе.

Сигнал:

Когда U повышается, конденсатор заряжается, а когда U понижается, конденсатор поддерживает уровень напряжения.

По этой причине на выходе после конденсатора включают повторитель на ОУ(большое входное сопротивление повторителя дает конденсатору поддерживать заряд).

В случае если нужно ,параллельно конденсатору включают ключ. Так процесс измерения можно начать сначала.

Выборка хранения(в/х)

В ней есть управляющий элемент.

Полевой транзистор используется как выключатель. Он управляется логическим устройством. Когда полевой транзистор открыт,конденсатор заряжается,напряжение на конденсаторе сохраняется.

Для переоборудования аналогого сигнала в цифровой.

ПЕРЕМНОЖИТЕЛИ

В реальных схемах:

Т.к. схемы не идеальны. То с каким-то коэффициентом проходят на выход сигналы X и Y, а K0 – разбалансирует схемы( аналогично дрейфу О в ОУ)

Перед XY появился коэффициент К. Микросхема питается от напряжения + 12-15 В. На входы пришло напряжение по 10 В, на выходе 100 В быть не может — для этого нужен коэффициент К= 0,1 1/В (чаще всего).

Т.о. получают произведение. Идеальная характеристика – такие прямые линии.На практике—искажения. Будет погрешность для больших сигналов.

Схема:

Принципиально перемножитель можно строить на любом произведении.

Перемножитель на базе закона Ома

Сопротивление между стоком и истоком:

Подбирают два одинаковых полевых транзистора

Т.к. ,то

Есть возможность перемножения и деления.

Перемножитель на базе переменной крутизны

Это дифференциальный каскад:

На базу нижнего транзистора можно подавать сигнал.

Сложная схема перемножителя:

Между Э6 иЭ5 и общей точкой(а) включаются резисторы,чтобы характеристика

Была более линейная. По входу У система линейная в широком диапазоне сигналов.

На вход Х можно подавать напряжение до

После 2U/// появляются нелинейные искажения(вместо синусоиды на выходе получили прямоугольные импульсы)

Такого типа микросхемы выпускают.

Есть микросхемы с улучшенными параметрами( + дифференциальный каскад —)

На входе У делают точно такую же структуру, как и на входе Х (V7 V8) — это микросхема 174ПС1. В микросхеме диоды бывают транзисторами, включенными диодами.

Диоды-нагрузка транзисторов V7 и V8. Οʜᴎ нелинейные элементы, в связи с этим будет предискажение сигнала до поступления на вход Х/ . Эти диоды имеют нелинейность,противоположную нелинейности переходов V1,V2,V3,V4.

В итоге мы получили достаточно динейную схему.

Перемножители отличаются тем, в каких квадрантах они работают: в 1 квадранте, в 2-х квадрантах, в 4-х квадрантах.

Графическое изображение этой микросхемы:

С помощью подстройки коэффициенты К1,К2,Ко можно свести к 0, тогда останется только КХУ

В этой микросхеме между перемножителем и выходом выходом микросхемы есть ОУ (-)

Есть дополнительный специальный вывод Rос. В нормальных условиях Rос соединяется с выходом. Можно разорвать это соединение и включить дополнительный резистор, чтобы получить нужный коэффициент усиления.

Перемножение синусоидальных сигналов.

Uн=5В Um=5В к=0.1

Uвых=

Нет несущей частоты (есть разность и сумма частоты)

Форма сигнала:

То, что модулированное колебание меняет полярность, отражается изменением фазы перемноженного колебания на 180 ̊

Такое преобразование сигнала принято называть балансной модуляцией.

Микросхема перемножителя может оказаться не достаточной высокочастотной.

При балансной модуляции огибающие сверху и снизу одинаковые, при АМ только верхняя огибающая повторяет модулируемый сигнал, а у отрицательной полуволны огибающая имеет очень маленький сигнал.

Можно модулировать и демодулировать сигнал. С помощью демодулятора восстанавливают модулирующие колебания.

Измерения фазы с помощью перемножителя

Оба сигнала одной частоты, но отличаются по фазе.

Чтобы измерить фазу, нужно убрать первое слагаемое. Для этого требуется ФНЧ.

Теперь нужно проградуировать прибор согласно косинусу. Строим шкалу с фазовым сдвигом.

С помощью перемножителя выполнить операцию удвоения частоты.

Выходной сигнал колеблется относительно постоянной составляющей. При желании её можно убрать разделительным коденсатором.

В качестве несущей можно использовать последовательность прямоугольных импульсов:

C помощью перемножителя можно осуществить перенос спектра частот (сдвиг).

На один вход -> fн, fн+ fм, fн- fм

На другой вход -> сумма несущей и промежуточной частоты fпч (усиление сигнала происходит на промежуточной частоте) В радиоприемниках fпч=465 кГц (имеется договоренность, что радиостанции на такой частоте не работают)

fн=1000кГц fм=5 кГц

fo=1000кГц+465кГц

Ux=5В

Выбирают область НЧ, далее сигнал усиливают, детектируют и воспроизводят информацию.

fн,fн+fм,fн-fм	Uy	Uвых	частоты
1005кГц	1В		1465+1005	2470
1465-1005	460
1000кГц	4В		1465+1000	2465
1465-1000	465
995кГц	1В		1465+995	2460
1465-995	470

Фотоприемник на ОУ

Схема 1:

Прием фотосигнала на приемном входе

На фотодиод попадает свет и пропорционально его яркости возникает ток фотодиода Iфд

Uвх= IфдR3 напряжение на входе

K=1+коэф. Усиления

Напряжение на входе:

Ачх:

Фотодиод на эквивалентной схеме изображают источником тока с очень большим внутренним сопротивлением и емкостью диода:

R3 нужно делать большим ( но получим НЧ полюс)

Fрфд=

Общая АЧХ – произведение 2-х характерист

Такой способ преобразования световой энергии в электрическую дает достаточно узкополосное устройство

Схема 2:

Подача сигнала на инверсный вход

В этих схемах диод нужно включать через разделительный конденсатор:

Коэффициент передачи Кf =

-постоянная времен фотодиода

-постоянная времен первого полюса ОУ

Так как глубина ОС велика, то уравнение Kа будет иметь комплементарные сопряженные корни.

АЧХ:

Входное сопротивление мало, следовательно Стд шунтируется малым сопротивлением и усилитель будет широкополосным. Но есть подъем(сильная неравномерность). Этот подъем можно убрать, включив емкость.

Эта схема широкополосная (значительно больше, чем первая). Такие же схемы можно выполнять на транзисторах. Эта схема – трансим-педансная.

Компаратор

Компаратор – устройство, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ сравнивает сигналы по их уровню.

Схема без ОС работает как устройство переключения.

Пока сигнал меньше Uоп — на выходе плюс, когда больше Uоп – на выходе минус.

Пока Uсигн<Uоп на инверсном входе минус, на выходе плюс и наоборот.

Обычный ОУ переключается медленно, в связи с этим строятся специальные схемы – компараторы, в которых скорость переключения max.

На выходе компаратора уровни не∓ питание, а рассчитаны специально на какую-то согику( на выходе логическая схема)

ДК – дифференциальный каскад

ЛУ – логическое устройство

УС- устройство смещения

<- структурная схема

Обозначения компаратора:

Микросхема обозначается буквами

СА(компаратор аналоговый)

Выходу С соответствует вход , на него подают сигнал, управляющий компаратором.

Некоторые компараторы реагируют на сам импульс, а некоторые на фронт импульса( передний или задний)

Из 2-х компараторов можно построить схему: компаратор с окном

Опорные напряжения снимают с делителя на 3-х резисторов.

В случае если сигнал меньше первого опорного напряжения то на выходе 1 плюс полярность. Между 1 и 2 уровнем оба диода закрыты(окно). Только когда сигнал больше 2 опорного напряжения. Когда сигнал находится в пределах окна на выходе напряжения нет. Когда сигнал вышел за пределы окна, мы получаем об этом информацию. С помощью этой схемы можно измерить параметры транзисторов. Скорость переключения должна быть недостаточной. Чтобы её увеличить нужно ввести в цепь положительную ОС.

Компаратор с положительной ОС:

Напряжение на выходе и прямом входе одной полярности. Напряжение на R1:

Ur1 – опорное напряжение для конденсатора.

В случае если сигнал малый, то Uоп положительно до тех пор, пока сигнал на входе не превысит данный Uоп.

Тогда напряжение на выходе отрицательное и Uоп тоже станет отрицательным.

Когда напряжение на входе равно нулю, на выходе есть напряжение и оно не меняется до Uвх=+Uоп. Когда Uвых отрицательное, возникает отрицательное Uоп.

Получим явление гистерезиса.

Недостатком является часть сигнала, меньше Uоп мы теряем (внутри гистерезиса компаратор не чувствителен). Но есть хороший выигрыш по скорости пеерключения.

Такая схема – триггер Шмитта.

Достоинствами является то, что уменьшается влияние шумов.

У обычного компаратора есть ложные срабатывания. В случае гистерезиса такого не будет(так как опорным напряжением будет нижнее)

На базе триггера Шмитта можно построить мультивибратор:

В случае если поменять местами С и R, то мы снова получим мультивибратор.
Размещено на реф.рф
(конденсатор заряжаем, уменьшая напряжение)

Опорное напряжение на инверсном входе. В первый момент С не заряжен в связи с этим напряжение на первом входе больше, чем на инвертном. Конденсатор заряжается, напряжение на k1 падает, пока не сравняется с опорным, тогда произойдет переключение.

Простейший АЦП:

Все инверсные входы подключены к делителю. Все прямые объединяются, и на них подают сигнал.

Когда нет сигнала, то на выходах напряжение равно нулю. При увеличение Uсигн до 1 опорного и срабатывает первый компаратор и т.д.

referatwork.ru

Оконечные каскады (усилители мощности) — Студопедия.Нет

Оконечные каскады работают на низкоомную нагрузку: . Усилители мощности бывают: трансформаторные и бестрансформаторные.

Однотактный трансформаторный усилитель мощности (УМ)

Трансформатор служит для согласования выходного сопротивления транзистора с низкоомной нагрузкой.

Эмиттерная стабилизация в оконечных каскадах не используется. (Эти каскады работают с большими амплитудами, и на элементах эмиттерной стабилизации будет происходить большая потеря полезного сигнала, что недопустимо).

В данной схеме используется параметрическая стабилизация, элементом которой является прямо смещенный диод .

Принцип работы параметрической стабилизации:

Пусть температура повысилась. Все токи транзистора увеличиваются, рабочая точка смещается вверх по нагрузочной прямой – режим работы усилителя нарушается. Но с ростом температуры сопротивление диода уменьшается (интенсивно идет процесс термогенерации, т.е. увеличивается количество носителей заряда, что приводит к росту проводимости диода, а значит к уменьшению его сопротивления). Уменьшение сопротивления диода, в свою очередь, приводит к уменьшению падение напряжения на нем (по закону Ома). Это падение напряжения является напряжением смещения , уменьшение которого приводит к тому, что транзистор начнет закрываться, и все токи его будут уменьшаться, т.е. рабочая точка возвращается в исходное положение – режим работы усилителя стабилизируется.

Кроме стабилизации, диод совместно с резистором обеспечивает необходимое смещение на базе транзистора.

Бестрансформаторные УМ

Трансформатор – источник линейных и нелинейных искажений, интегральное исполнение его затруднено, поэтому широкое распространение получили двухтактные бестрансформаторные схемы оконечных каскадов. Для согласования с низкоомной нагрузкой бестрансформаторные усилители мощности собираются на транзисторах ОК (эмиттерных повторителях), обладающих малым выходным сопротивлением.

Изображены два каскада. Оконечный каскад собран на транзисторах (эмиттерные повторители).

Эти транзисторы являются комплементарной парой – обладают одинаковыми параметрами, но разной проводимостью.

Диоды (до 5шт.) совместно с резистором обеспечивают необходимое смещение на базах . Один диод обеспечить нужное смещение не может, т.к. падение напряжения на одном диоде , а чтобы открыть транзистор, необходимо . Диоды открыты всегда ( подается через резистор на аноды диодов). Сопротивления открытых диодов малы, поэтому можно считать, что базы транзисторов непосредственно соединены с коллектором . Еще одна функция диодов – осуществление параметрической стабилизации оконечного каскада.

Низкоомные резисторы устраняют асимметрию схемы, вызванную разбросом параметров по (выравнивают токи ). Эти резисторы выбирают низкоомными, иначе будет слишком большая потеря полезного напряжения на них, что недопустимо. Другая функция этих резисторов – обеспечение эмиттерной стабилизации оконечного каскада.

Т.к. схема ОК не дает усиления по напряжению, предоконечный каскад, собранный на транзисторе (ОЭ), является усилителем напряжения.

Несмотря на то, что предоконечный каскад работает в режиме больших амплитуд, эмиттерная стабилизация в нем допустима, т.к. резистор — низкоомный (ед.÷десятки Ом) и потери полезного сигнала на нем будут незначительны.

Делитель задает необходимое смещение на базу . Кроме того, этот делитель осуществляет общую ООС (сигнал с выхода оконечного каскада через делитель поступает на вход предоконечного). Эта ООС по переменному току уменьшает линейные и нелинейные искажения, а также уменьшает выходное сопротивление усилителя, что является достоинством.

Принцип работы:

При положительной полуволне на коллекторе транзистор

(p-n-p) закрыт, а (n-p-n) открыт, и через него, а, следовательно, через нагрузку течет ток .

При отрицательной полуволне на коллекторе транзистор закрыт, открыт, и через него и нагрузку течет ток в обратном направлении.

Таким образом, через нагрузку протекает разностный ток , что характерно для двухтактных схем.

studopedia.net

Оконечный каскад и модулятор передатчика Ламповая техника

Оконечный каскад и модулятор передатчика, вопрос качества работы телефоном с амплитудной модуляцией (AM) остается все еще весьма актуальным. И как бы ни казалась проста амплитудная модуляция по сравнению с SSB, редко можно встретить действительно хорошую передачу с AM любительских радиостанций. Цель статьи — рекомендовать аппаратуру, которая позволяет при минимуме затрат средств, времени и умения иметь высококачественную модуляцию при хорошей выходной мощности. Как видно из схемы (рисунке), модулируемый каскад (РА) работает на пентоде ГУ-50 (Л1). Оконечный каскад модулятора — на 6П15П (Л2) или 6П9. Модуляция осуществляется по защитной сетке.

Оконечный каскад и модулятор передатчика модуляция по защитной сетке имеет свои преимущества. Как известно, она происходит полностью или почти полностью (в зависимости от лампы) в отрицательной области. Это значит, что от модулятора не требуется или почти не требуется никакой мощности, а лишь напряжение на выходе. Кроме того, кривая зависимости анодного тока модулируемой лампы от отрицательного напряжения на защитной сетке в большинстве случаев и особенно в лампе ГУ-50 идеально линейна. Иными словами, равное приращение напряжения на защитной сетке соответствует равному приращению анодного тока лампы при прочих неизменных условиях, и, таким образом, при модуляции не возникнут нелинейные искажения.

Одна из главных трудностей, которая встречается в любительской практике при получении качественной модуляции, это мощный модулятор с его выходным (модуляционным) трансформатором. В общем случае выходные каскады 20—50-ваттных модуляторов собираются по двухтактной схеме. Модуляционный трансформатор по вторичной цепи имеет сравнительно большие токи подмагничивания. Следовательно, он собирается с зазором, его расчет усложняется, размеры его резко возрастают, и конструктивное выполнение становится затруднительным. Если же радиолюбитель берет случайный трансформатор, то результаты еще более ухудшаются. Рассмотрев динамические характеристики выходной мощности и коэффициента нелинейных искажений выходных ламп, легко можно заметить, что они имеют ярко выраженный оптимум. Например, для ламп 6П15П и 6П9 максимум отдаваемой мощности и минимум нелинейных искажений будет только при сопротивлении нагрузки 10 ком, для лампы 6П6С эта величина будет 6,1 ком и т. д. В результате при случайном или плохо просчитанном трансформаторе выходные лампы неправильно нагружаются, работают в тяжелых условиях с сильными искажениями, не отдавая полной мощности. В результате получается плохая передача.

В описываемой схеме оконечный каскад и модулятор передатчика нет модуляционного трансформатора.Чтобы обеспечить близкую к 100% модуляцию, в нашем случае нужно иметь 280—320 в размаха напряжения звуковой частоты, так как если снять модуляционную характеристику по защитной сетке лампы Г У-50 увидим, что при ноле вольт на защитной сетке через лампу будет протекать максимальный ток, а при — 300-320 в лампа будет полностью заперта. Помня, что характеристика ГУ-50 по защитной сетке линейна, имеем рабочую точку — 150-160в.

Выбранная модуляторная лампа 6П15П имеет оптимальную нагрузку 10 ком. Эта нагрузка может быть, как комплексной, так и чисто активной. В нашем случае она активная (сопротивление R5). Но так как через эту нагрузку будет протекать и постоянная составляющая анодного тока лампы, то на ней упадет значительное напряжение, а нам, чтобы обеспечить заданный размах напряжения НЧ, нужно иметь на аноде модулятора 300—350 в. Узнаем из характеристик лампы 6П15П, что при выбранном режиме анодный ток ее будет 30 ма. Значит на сопротивлении R5 упадет: U = IR=0,03 аx10 000 ом=300в.

Следовательно, чтобы иметь на аноде, например, 320 в, источник анодного напряжения Еа должен быть 320+300 = 620 в. Но чтобы не делать специальный источник для питания выходного каскада модулятора, имеет смысл питать его от источника анодного напряжения выходного каскада передатчика, погасив избыток напряжения дополнительным сопротивлением. Напряжение НЧ снимается с анода лампы 6П15П и подается через конденсатор С10 непосредственно на защитную сетку лампы ГУ-50, куда одновременно подводится — 145 + – 155 в напряжения смещения. Переход от работы телефоном (AM) к работе телеграфом (CW) осуществляется закорачиванием защитной сетки ГУ-50 на шасси. Это не создает дополнительной нагрузки на источник отрицательного напряжения, так как он отделен от защитной сетки сопротивлением R3.

Типовой- режим лампы ГУ-50.

При телеграфной работе: Еа= 1кв, Ес2=300 в, Ес = -80 в, Umc=100в, Ia=120ма, Rое.опт = 4 700 ом.

При телефонной работе (модуляция на защитную сетку): Еa=1кв, Еc2= 250в, Еc3=—155в, Еc=—80в, АEc3=155 в, Umc= 100в, Ia=60 ма, Ic2=20ма, Rc2=5 ком, Roe.onт=4700 ом.

Из приведенных режимов видно, что даже без форсирования режима при телеграфной работе имеем 120вт подводимой мощности, и при телефонной, в режиме несущей — 60вт подводимой мощности. Описанная схема оконечный каскад и модулятор передатчика почти не нуждается в настройке: необходимо лишь обеспечить указанный режим каскадов. Она свободна от перемодуляции в случае, если напряжение смещения на защитной сетке будет в рамках указанного. В самом деле, практически невозможно на аноде модулятора получить размах звукового напряжения больше заданного для данной лампы без вывода ее из строя. Искажения будут обусловлены только искажениями усилителя НЧ, которые легко сводятся к 1—2%.

На рисунке дана схема предварительного усилителя НЧ в случае использования кристаллического микрофона. Сопротивление R6 служит для корректировки высоких частот звукового спектра. В усилителе на месте лампы Л1 можно использовать: 6Ж1П, 6Ж2П, 6ЖЗП, 6Ж1Б, 6Ж2Б. На месте Л2: 6С1П, 6Ж1П, 6Ж2П, 6ЖЗП (лампы 6Ж… в триодном включении) 6С7Б, 6Ж1Б, 6Ж2Б (лампы 6Ж–. в триодном включении). Вместо двух ламп Л1 и Л2 можно применить лампу 6Ф1П.

varikap.ru

Оконечный каскад — усилитель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Оконечный каскад — усилитель

Cтраница 4

Таким образом, сила тока, протекающего через оконечный каскад усилителя, практически пропорциональна входному сигналу от измерительной электродной ячейки. [46]

Два низкочастот ных входа, поочередно подключаемых к оконечному каскаду усилителя верт. [47]

В связи с низким КПД режим А в оконечных каскадах усилителей большой мощности не используется. Он применяется в оконечных каскадах только тогда, когда требуется получить малый уровень нелинейных искажений. [48]

В качестве цепи видеокоррекции используется последовательная цепочка RC в оконечном каскаде цветоразностного усилителя. Неисправности этих цепей возникают из-за короткого замыкания емкостей, обрывов резисторов. [49]

В классе В ( или АВ) работают в основном оконечные каскады усилителей. Требования, предъявляемые к выходным усилителям мощности, несколько отличны от требований к предварительным усилителям. Требования увеличения выходной мощности усилителя и уменьшения величины нелинейных искажений находятся в противоречии, так как повышение выходной мощности связано с расширением области рабочих характеристик транзистора, а это приводит к изменению коэффициента усиления на крайних участках нагрузочной характеристики и к возрастанию нелинейных искажений. Поэтому при высоких требованиях по допустимым нелинейным искажениям транзистор должен работать в режимах АВ или даже А. [50]

Напряжение источника питания, когда им является выпрямитель, определяется оконечным каскадом усилителя, обычно требующим наибольшего напряжения питания. [51]

Активный элемент может быть включен в промежуточный каскад или входить в оконечный каскад усилителя. [52]

Одной из причин столь больших нелинейных искажений является то, что оконечные каскады усилителей работают в экономичном режиме класса АВ или В. Недостатком указанных режимов работы является необходимость подбора пар транзисторов и ламп с идентичными параметрами, а ведь именно это труднее всего сделать в любительских условиях. Для подбора пар транзисторов, обеспечивающих коэффициент гармоник не более 0 1 %, необходимо иметь специальные измерительные приборы и большое число однотипных транзисторов, из которых производится отбор. [54]

На рис. 8.37 в качестве примера изображена упрощенная принципиальная электрическая схема оконечного каскада усилителя, работающего на распределенную отклоняющую систему. Усилительные элементы обоих плечей собраны по каскодной схеме. Коллекторные нагрузки R6 и R7 равны р / 2 и включены на выходе отклоняющей системы. [55]

Для лучшего использования мощности полезного сигнала, вырабатываемой транзистором или лампами оконечного каскада усилителя, всегда выгодно иметь более высокий кпд выходного трансформатора. Это неизбежно влечет за собой увеличение его размеров и стоимости. При проектировании трансформатора следует выбрать такое компромиссное значение кпд, которое в какой-то мере удовлетворяет противоречивым требованиям — обеспечить малые размеры трансформатора при высоком кпд. [56]

Постоянное напряжение, получаемое на выходе синхронного детектора, управляет током оконечного каскада усилителя, в катодной цепи которого включены измерительные сопротивления. Оконечный каскад выполнен на трех половинах ламп 6Н2П ( / 76, Л, и Лв), включенных параллельно. [57]

Усилительные каскады на составных транзисторах применяются во многих устройствах: в мощных оконечных каскадах усилителей ( чаще когда в качестве предварительных усилителей используются интегральные ОУ), в дифференциальных каскадах, в различных аналоговых микросхемах. [58]

Жн и М0 — номинальный и пусковой моменты двигателя при питании от оконечного каскада усилителя, 2Н — номинальная угловая скорость вращения двигателя. [59]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Оконечный каскад — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Оконечный каскад, предназначенный для последующего усиления сигнала по мощности, выполнен на мощных триодах П214, включенных по специальной двухтактной схеме с общим эмиттером и общим теплоотводом. [1]

Оконечный каскад на лампе 6П1П является мощным усилителем рабочей частоты. [2]

Оконечный каскад выполнен на составных транзисторах: TI Тв в верхнем плече, Т & ТЧ — в нижнем по схеме. [3]

Оконечный каскад выполнен на транзисторах Г4, Т и Те. Транзистор 7 работает по схеме с общим эмиттером. Его коллекторной нагрузкой является резистор Кн. Связь с предыдущим каскадом осуществляется с помощью резистора Riz. Поскольку транзисторы Ts и Г 4 относятся к разным типам, стабилитроны здесь не нужны. В цепь эмиттера транзистора Г /, включен резистор Ru, повышающий устойчивость работы схемы. [4]

Оконечные каскады обычно работают в режимах довольно значительного выделения мощности и должны рассеивать заметное количество тепла. Реализовать непосредственный теплоотвод от транзистора на шасси или на специальный радиатор сложно, поскольку у большинства транзисторов корпус является токонесущим, а источники питания соединены с шасси. Обладая большой теплопроводностью, они помогают отводить тепло от оконечных транзисторов, а также изолируют последние от шасси и, отдаляя токонесущие части транзистора от шасси, уменьшают паразитные конструктивные емкости. [5]

Оконечный каскад ( усилитель мощности) выполнен на транзисторе ТЗ по схеме с обЩйМ эмиттером. [7]

Оконечный каскад должен быть рассчитан так, чтобы обеспечить пусковой режим питания обмотки управления двигателя. [8]

Оконечный каскад на транзисторах Та — Ти выполнен по мостовой схеме в режиме В. Транзисторы Тю, TU работают в режиме переключения. [9]

Оконечные каскады представляют собой обычные усилители постоянного тока с полосой пропускания, несколько большей ширины спектра сигнала. В качестве фильтров низкой частоты чаще всего применяются RC — и 1СЯ — фильтры. [10]

Оконечные каскады могут быть однотакт-ными или двухтактными. [11]

Оконечный каскад предназначен для создания в нагрузке заданной мощности. Поэтому в качестве оконечного каскада используют усилитель мощности, а его основными показателями являются мощность, отдаваемая в нагрузку, КПД и величина нелинейных искажений. Коэффициент усиления напряжения и частотные характеристики усилителей мощности обычно имеют меньшее значение, чем в усилителях напряжения. Это объясняется тем, что коэффициент усиления и частотные характеристики всего усилительного устройства определяются суммарными характеристиками предварительного и оконечного усилителей, а практически удобнее варьировать коэффициент усиления напряжения и частотную характеристику предварительного усилителя. При этом добиваются, чтобы все усилительное устройство имело основные параметры и характеристики, удовлетворяющие конкретным требованиям, предъявляемым к усилителю. [13]

Оконечный каскад на транзисторах VT10, VT11 работает в режиме АВ. [15]