содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Настройка и регулировка усилителей постоянного тока

Усилители постоянного тока (УПТ), усиливающие не только переменную, но и постоянную составляющую сигнала, широко используют для усиления медленно меняющихся по частоте сигналов в цепях автоматической регулировки усиления (АРУ) приемников, телевизорах, датчиках, цепях автоматических устройств, ЭВМ, измерительных приборах (электронных вольтметрах, осциллографах) и др.

По своему действию УПТ делят на два типа: прямого усиления и с преобразованием. В принципе обычной резисторный усилитель (рис.
95, а) без разделительных конденсаторов во входной и выходной цепях (с гальванической связью) может быть использован в качестве усилителя постоянного тока.

Однако в отдельных случаях бывает крайне нежелательно или недопустимо прохождение в режиме покоя токов базы Iб (через источник входного сигнала) и коллектора (через сопротивление нагрузки Iн усилителя) .

Рис. 95. Схемы балансного транзисторного операционного усилителя (а) и усилителя постоянного тока с гальванической связью (б)
 

Существенным недостатком усилителя постоянного тока с гальванической связью является появление выходного напряжения Uвых при отсутствии напряжения сигнала на входе Uвх. Это явление называется дрефом нуля. Причинами появления дрейфа нуля могут явиться избиения питающих напряжений, параметров резисторов и усилительных элементов в результате старения. В транзисторных УПТ (рейф нуля может возникнуть при изменении температурных режимов работы транзисторов. Дрейф нуля является значительным источником помех, поскольку его напряжение может оказаться больше напряжения сигнала.

Уменьшение дрейфа нуля достигается применением стабилизированных источников питания, созданием в усилителях глубокой отрицательной обратной связи, введением специальных элементов для компенсации температурных изменений, использованием резисторов с малым температурным коэффициентом сопротивления, а также применением специальных балансных (мостовых) схем усилителей.

На рис. 95, б показана одна из многочисленных схем балансных УПТ на транзисторах. Плечами моста являются резисторы Rк1 и Rkq и транзисторы VI и V2. В одну диагональ моста включается источник питания, а в другую (между точками Л, Б) — нагрузка RH. В случае полной симметрии плеч моста усилителя и отсутствия входного сигнала устанавливаются одинаковые потенциалы коллекторов транзисторов. При этом ток в цепи нагрузки должен полностью отсутствовать. При подаче на вход напряжения сигнала на нагрузке RH должно появиться напряжение UBыx. Дополнительная температурная стабилизация режима достигается включением резисторов R3 и R0 между эмиттерами транзисторов. Эти резисторы образуют цепи отрицательной обратной связи.

Регулировка схемы УПТ заключается в установлении равновесия моста выбором рабочей точки транзисторов, т. е. выбором значений постоянной составляющей коллекторного UK0 и базового Uво напряжений, а также постоянного тока коллектора Iк0 и базы Iбо при отсутствии сигнала на входе. Это достигается подбором сопротивлений резисторов RK1 и RK2 и перемещением движка переменного резистора R0

Рис. 96 Усилитель постоянного тока на микросхеме (а) и его амплитудно-частотная характеристика (б)
 

Полное исключение помех, вызванных дрейфом нуля, можно

получить в усилителях постоянного тока с преобразованием сигна-ла. Принцип действия такого усилителя состоит в том, что входной сигнал вначале преобразуется в модулированный высокочастотный сигнал, который усиливается усилителем, а затем вновь преобразуется в сигнал постоянного тока. Наибольшее распространение в качестве усилителей постоянного тока получили операционные усилители.

Промышленность выпускает большую номенклатуру операционных усилителей в микросхемном исполнении, например К-140УД, К-153УД, К-544-УД. Интегральная микросхема К-140УД7 изображена на рис. 96, а, а амплитудно-частотная характеристика ОУ— на рис. 96, б. На схеме включения указаны выводы входа и выхода, питания и балансировки.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..