Построение принципиальных схем усилительных каскадов

Каскады предварительного усиления, назначение, принципиальная схема, назначение элементов схемы.

Каскады предварительного усиления предназначены для повышения напряжения или тока входного сигнала до значения, при котором обеспечивается возбуждение выходного каскада.

Их свойства оцениваются в первую очередь коэффициентами усиления напряжения KU и тока KI, а во вторую очередь выходной мощностью и КПД. Каскады предварительного усиления бывают двух видов: постоянного и переменного тока. Первые являются универсальными, т. к. могут быть применены во всех типах усилителей, вторые - только в усилителях переменного тока. Каскады усиления постоянного тока, как правило, являются резисторными или дифференциальными усилителями. Дифференциальный каскад - усилитель, реагирующий на разность напряжений на симметричных входах.

Задача каскада предварительного усиления состоит в максимальном увеличении подводимого к нему электрического сигнала без внесения в него частотных и нелинейных искажений, а также дополнительных составляющих, отсутствующих в подводимом сигнале (фон, наводки).

По своему построению каскады могут быть следующие:

Однотактный, дифференциальный, 2-х тактный, инверсный, неинверсный.

Однотактный каскад содержит один УЭ (или несколько параллельно соединённых УЭ) и имеет ассимметричные выход и вход. Один из входных и один из выходных зажимов подключаются к общему проводу (корпусу) усилителя и имеют нулевой потенциал. Потенциалы других зажимов на входе и выходе оцениваются относительно общего провода. Однотактные каскады чаще всего используются в качестве предварительных усилителей (но это не обязательно).

Основным режимом предварительных каскадов является режим А.

- Дифференциальный каскад представляет собой комбинацию однотактных каскадов с объединённым общим проводом и источником питания, работающих в противофазе, токи сигналов в выходных цепях которых имеют противоположные направления. Эти однотактные каскады образуют плечи дифференциального каскада, симметричные относительно общего провода.

Дифференциальный каскад имеет 2 УЭ, симметричные вход и выход. На вход дифференциального каскада подаются 2 симметричных напряжения сигнала и на выходе получается 2 симметричных напряжения сигнала. Симметричными называются сигналы, которые в любой момент равны по величине и противофазны по знаку относительно общего провода. Дифференциальные каскады работают в режиме А. Основным достоинством дифференциальных каскадов является малый дрейф нуля. Они широко используются в схемах усилителей постоянного тока и часто являются составной частью ОУ.- 2-х тактный каскад как и дифференциальный тоже представляет собой комбинацию 2-х одинаковых однотактных каскадов с объединённым общим проводом и источником питания, образующих плечи 2-х тактного каскда, симметричные относительно общего провода и работающие в противофазе.

2-х тактный каскад тоже имеет 2 УЭ (или 2 группы параллельно соединённых УЭ), на вход которых подаются 2 симметричных напряжения сигнала, и токи сигналов в выходных цепях которых имеют противоположные направления.

Существует ряд разновидностей 2-х тактных каскадов. В бестрансформаторных вариантах на комплементарных (p-n-p и n-p-n) транзисторах на входы плечей подаётся одно входное напряжение.
Применение 2-х тактных схем позволяет повысить КПД усилителя и уменьшить уровень нелинейных искажений, т. к. в общей выходной нагрузке чётные гармоники сигналов автоматически подавляются.

- Инверсный (фазоинверсный) каскад содержит 1 или 2 УЭ, имеет несимметричный вход и симметричный выход. В инверсном каскаде на вход подаётся одно входное напряжение сигнала, а с выхода снимаются 2 симметричных выходных напряжения.
Инверсные каскады работают в режиме А и используются в основном в качественных предвыходных каскадов для перехода от несимметричного однотактного каскада предварительного усиления сигнала к симметричному 2-х тактному выходному каскаду. Иногда инвертирующие усилители используют в качестве выходного каскада при работе на симметричную (общую) нагрузку.

Дата добавления: 2015-05-06