Общие сведения об УПТ

УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Лекция 11

Усилителями постоянного тока (УПТ) называются устройства, предназначенные для усиления постоянных и медленно изменяющихся сигналов вплоть до нулевой частоты. На рис. 11.1 приведена АЧХ УПТ.

Рис. 11.1. АЧХ УПТ.

Для того чтобы постоянные и медленно изменяющиеся сигналы могли быть переданы с входа УПТ на его выход, должна использоваться только непосредственная (гальваническая) связь между каскадами или эти сигналы должны быть преобразованы в переменные. Полученные переменные сигналы могут быть усилены с помощью усилителей переменного тока, в которых гальванические связи разорваны с помощью конденсаторов или трансформаторов. После усиления переменные сигналы должны быть преобразованы в постоянные или медленно изменяющиеся.

Основная проблема, с которой сталкиваются разработчики при построении УПТ с использованием гальванической связи между каскадами, является дрейф нуля.

Под дрейфом нуля (нулевого уровня) понимают самопроизвольное отклонение напряжения на выходе УПТ от начального значения при неизменном нулевом входном. Поскольку дрейф нуля наблюдается и при отсутствии сигнала на входе УПТ, то его невозможно отличить от истинного сигнала.

К физическим причинам, вызывающим дрейф нуля в УПТ, относятся:

¨ нестабильность параметров элементов схемы, прежде всего транзисторов и резисторов, вызванная изменением температуры окружающей среды;

¨ нестабильность источников питания;

¨ временная нестабильность параметров элементов схемы (транзисторов и резисторов), вызванная их старением;

¨ низкочастотные шумы;

¨ помехи и наводки.

Наибольшую нестабильность вносит температурный фактор. Положение усугубляется наличием гальванической связи между каскадами, хорошо передающей медленные изменения сигнала, что приводит к эффекту каскадирования температурных нестабильностей каскадов от входа к выходу.

Поскольку температурные изменения параметров усилительных элементов имеют закономерный характер (см. подразд. 5.1 и 6.1), то они могут быть в некоторой степени скомпенсированы теми же методами, что и в усилителях гармонических сигналов.

Абсолютным дрейфом нуля ∆ U _вых называется максимальное самопроизвольное отклонение выходного напряжения УПТ при замкнутом входе за определенный промежуток времени. Качество УПТ оценивают по напряжению дрейфа нуля, приведенного к входу усилителя:

.

Приведенный к входу дрейф нуля эквивалентен ложному входному сигналу, он ограничивает минимальный входной сигнал, т.е. определяет чувствительность УПТ.

Дата добавления: 2014-01-03