Реферат: Усилители постоянного тока - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Усилители постоянного тока

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 195 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

25 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 1. ДРЕЙФ НУЛЯ УСИЛИТЕЛЯ 4 2. ОДНОТАКТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ 5 3. УСИЛИТЕЛИ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ 8 4. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ 12 5. СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ 15 6. КОЭФФИЦИЕНТ ОСЛАБЛЕНИЯ СИНФАЗНОГО СИГНАЛА 18 7. РАЗНОВИДНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ 20 8. ТОЧНОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ 23 9. Литература 26 ВВЕДЕНИЕ Усилителями постоянного тока (УПТ ) называются устройства , предназначенные для усиления медленно изменяющихся сигналов вплоть до нулевой частоты . На рис . 1 приведена АЧХ для усилителя постоянного тока . Отличительной особенностью УПТ является отсутствие разделительных элементов , предназначенных для отделения усилительных каскадов друг от друг а , а также от источника сигнала и нагрузки по постоянному току. Таким образом , для осуществления передачи сигналов частот , близких к нулю , в УПТ используется непосредственная (гальвани ческая ) связь . Непосредственная связь может быть использована и в обычны х усилителях переменного тока с целью уменьшения числа элементов , простоты реализации в интегральном исполне нии , стабильности смещения и т . д . Однако такая связь вносит в усили тель ряд специфических особенностей , за трудняющих как его выполнение , так и э к сплуатацию . Хорошо передавая медленные изменения сигнала , непосредственная связь затрудняет установку нужного режима покоя для каждого каскада и обусловливает нестабильность их работы. При разработке УПТ приходится решать две основные проблемы : согласование потенциальных уровней в соседних каскадах и уменьшение дрейфа (нестабильности ) выходного уровня напряжения или тока. 1. ДРЕЙФ НУЛЯ УСИЛИТЕЛЯ Применение усилительных каскадов в УПТ ограничивается дрей фом нуля . Дрейфом нуля (нулевого уровня ) называется самопроиз вольное отклонение напряжения или тока на выходе усилителя от начального значения . Этот эффект наблюдается и при отсутствии сигнала на входе . Поскольку дрейф нуля проявляется таким образом , как будто он вызван входным сигналом УПТ , то его невозможно отличить от истинного сигнала . Существует достаточно много физических причин , обусловлива ющих наличие дрейфа нуля в У П Т . К ним относятся нестабиль ности источников питания , температурная и временная нестабиль ности параметров транзисторов и резисторов , низкочастотные шумы , помехи и наводки . Среди перечисленных причин наиболь шую нестабильность вносят изменения температур ы , вызывающие дрейф . Этот дрейф обусловлен теми же причинами , что и не стабильность тока коллектора усилителя в режиме покоя изменениями I кбо , U бэ0 и B . Поскольку температурные изменения этих параметров имеют закономерный характер , то в некоторой степени мо гут быть скомпенсированы . Так , для уменьшения абсолютного дрейфа нуля УПТ необходимо умень шать коэффициент нестабильности S нс . Абсолютным дрейфом нуля , назы вается максимальное самопроизвольное отклонение выходного напряжения УПТ при замкнутом входе за определенный промежуток времени . Качество УПТ обычно оценивают по напряжению дрейфа нуля , приведен ного ко входу усилителя : е др = . Приведенный ко входу усилителя дрейф нуля не зависит от коэффициента усиления по напряжению и . эквивалентен ложному входному сигналу . Величина е др ограничивает минимальный входной сигнал , т . е . определяет чувствительность усилителя. В усилителях переменного тока , естественно , тоже имеет место дрейф нуля , но так как их каскады отделены друг от друга разделительными элементами (например , конденсаторами ), то этот низкочастотный дрейф не переда ется из предыдущего каскада в последующий и не усиливается им . Поэтому в таких усилителях (рассмотренных в предыдущих главах ) дрейф нуля минимален и его обычно не учитывают . В УПТ для уменьшения дрейфа нуля , прежде всего , следует заботиться о его снижении в первом каскаде . Приведенный ко входу усилителя температурный дрейф снижа ется при уменьшении номиналов резисторов , включенных в цепи базы и эмиттера . В УПТ резистор R Э большого номинала может создать глубокую ООС по постоянному току , что повысит стабильн ость и одновременно уменьшит K U для рабочих сигналов постоянного тока . Поскольку здесь K U пропорционален S нс , то величина е др оказывается независимой от S нс . Минимального значения е др можно достичь за счет снижения величин R э , R б и R r . При этом для кремние вых УПТ можно получить Кремниевые УПТ более пригодны для работы на повышенных температурах. Следует подчеркнуть , что работа УПТ может быть удовлетво рительной только при превышении минимальным входным сигна лом величины Сдр . Поэтому основной задачей следует считать всемерное снижение дрейфа нуля усилителя. С целью снижения дрейфа нуля в УПТ могут быть использова ны следующие способы : применение глубоких ООС , ис пользование термокомпенсирующих элементов , преобразование постоянного тока в переменный и усиление переменного тока с последующим выпрямлением , построение усилителя по балансной схеме и др. 2. ОДНОТАКТНЫЕ УСИЛИТЕЛИ ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ О днотактные УПТ прямого усиления по сути своей являются обычными многокаскадными усилителями с непосредственной связью . В таком усилителе резисторы R э 1 и R э 2 не только создают местную последователь ную ООС по току , но и обеспечивают необходимое напряжение в своих каскадах . В многокаскадном усилителе наблюдается последовательное повышение потенциала на эмиттере транзистора каждого последующего каскада . Необходи мость повышения потенциалов эмиттера от каскада к каскаду обусловлена тем , что за счет непосредственной связи потенциал коллектора у каждого последующего транзистора оказывается выше , чем у предыдущего. Обеспечить необходимый режим покоя в каскадах рассматриваемого усилителя можно и за счет последовательного уменьшения номиналов коллекторных резисторов от каскада к каскаду ( R к 1 > R к 2 ). Однако в этом случае , как и в рассмотренном выше , будет падать усиление УПТ. При разработке УПТ целесообр азным является выбор эмиттерных резисторов по заданным значениям коэффициентов усиления и S нс , а рабочие напряжения можно обеспечить путем дополнительных мер . На рис . 2 приведены принципиальные схемы двух вариантов каскадов УПТ , в одном из которых (а ) потенциал эмиттера устанавливается за счет балластного сопротивления R o во втором (б ) — за счет применения опорного диода D . Отметим , что вместо опорного диода м ожно включить несколько обычных прямосмещенных р-п переходов . Часто используются сочетания обоих вариантов схем , приведенных на рис . 2. При разработке УПТ необходимо обеспечивать согласование потенциалов не только между каскадами , но и с источником сигнала и нагрузкой . Если источник сигнала включить на входе усилителя между базой первого транзистора и общей шиной , то через него будет протекать постоянная составляющая тока от источника питания E K . Для устранения этого тока обычно включают генератор входного сигнала между базой транзистора Т 1 и средней точкой специального делителя напряжения , образованного резисторами R 1 и R 2 . На рис . 3 приведена принципиальная схема рассматриваемого входного каскада УПТ прямого усиле ния . При правильно выбранном делителе поте нциал его средней точки в режиме покоя равен потенциалу покоя на базе первого транзистора. Нагрузка усилителя обычно включается в диагональ моста , образованного элементами выходной , цепи УПТ . На рис . 4 приведена принципиальная схема такого выходного каскад а УПТ . Рассматриваемый здесь способ включения нагрузки используется для получения U н =0 при Е r =0. Номиналы резисторов R 3 и R 4 выбираются таким образом , чтобы напряжение средней точки делителя равнялось напряжению на коллекторе выходного транзистора в режиме покоя . При этом в нагрузке для режима покоя не будет протекать тока . В каждом каскаде УПТ прямого усиления за счет резисторов в цепи эмиттера образуется глубокая ООС . Поэтому для определения входного сопротивления K u oc каскада ОЭ здесь можно пользоваться формулами и K u ОС = - R кн / R э соответственно . Обычно максимальное усиление свойственно первому каскаду , у которого R к имеет наибольшее значение . Однако и в пос ледующем каскаде УПТ , где R к меньше , все равно его номинал должен быть больше номинала R э . В многокаскадных УПТ прямого усиления может происходить частичная компенсация дрейфа нуля . Так , положительное приращение тока коллектора , первого транзистора вызове т отрицательное приращение тока базы и , следовательно , тока коллектора второго транзистора . В результате суммарный дрейф нуля второго каскада может оказаться меньше , чем в отсутствие первого каскада в идеальном случае и сведен к нулю . Заметим , что полная к омпенсация дрейфа нуля возможна лишь при специальном подборе элементов и только для некоторой конкретной температуры . Хотя на практике это почти и недо стижимо , тем не менее в УПТ с четным числом усилительных каскадов наблюдается снижение дрейфа нуля. Спос об построения УПТ на основе непосредственной связи в усилительных каскадах с глубокой ООС может быть использован для получения сравнительно небольшого коэффициента усиления (в несколько десятков ) при достаточно большом . Если в таких УПТ попытаться повысить К u , то неизбежно получим резкое возрастание дрейфа нуля , вызванного не только температурной нестабильностью , но и нестабильностью источников питания . Отметим , что применение традиционных методов уменьшения влияния нестабильностей Е к с помощью фильтрующих конденсаторов здесь не дает желаемого результата (слишком низкие частоты ). Для снижения температурного дрейфа в УПТ прямого усиления иногда применяют температ урную компенсацию . В настоящее время в качестве термокомпенсирующего элемента обычно используется диод в прямом смешении , включенный в цепь базы транзистора . Принцип построения таких устройств практически одинаков для усилителей постоянного и переменного т ока . Все рассмотренные выше УПТ имеют большой температурный дрейф ( e др составляет единицы милливольт на градус ). Кроме того , в них отсутствует зримая компенсация временного дрейфа и влияния низкочастотных шумов . Эти факторы могут оказаться даже более сущес твенными , чем температурный дрейф нуля . Отмеченные недостатки усилителей прямого усиления в значительной степени преодолеваются в УПТ с преобразованием (модуляцией ) сигнала. 3. УСИЛИТЕЛИ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ При усилении малых сигналов постоянного тока или напряжения часто применяют усилители с преобразованием постоянного тока в переменный . Такие УПТ имеют малый дрейф нуля , большой коэффициент усиления на низких частотах и не нуждаются в подстройке нулевого уровня . На рис . 5 приведена с т руктурная схема усилителя с преобразованием постоянного тока в переменный . На этой схеме использованы следующие обозначения : М— модулятор . Ус— усилитель переменного тока , ДМ— демодулятор . Такой УПТ часто называют усилителем с модуляцией и демодуляцией (МДМ ). В УПТ с МДМ входной сигнал постоянного напряжения U вх (или тока ) сначала преобразуется в пропорциональный ему сигнал переменного напряжения с помощью модулятора М , потом усиливается обыч ным усилителем Ус , а затем Демодулятором ДМ преобразуется в сигнал постоянного напряжения . Поскольку в усилителях переменного тока (например , с RC -связью ) дрейф не передается от каскада к каскаду , то в МДМ усилителях реализуется минимальный дрейф нуля . Раб оту рассмат риваемого усилителя удобно проиллюстриро вать с помощью временных диаграмм на пряжений (или токов ) в основных точках схемы рис . 5, которые приведены на рис . 6. Преобразование постоянного U вх в переменное осуществляется с частотой сигнала управл ения (модуляции ) U упр , обычно имеющего вид меандра . Для успешной работы УПТ с МДМ необходимо , чтобы частота сигнала управле ния была , как минимум , на порядок выше максимальной частоты входного сигнала. Из многообразия возможных вариантов построения модуляторных устройств наибольшее распространение получили транзисторные модуляторы (прерыватели или малотоковые переключатели ). Рассмотрим работу простей шего транзисторного модулятора , принци пи альная схема которого приведена на рис . 7. Рис . 7 Здесь постоянное входное напряжение U вх приложено между эмиттером и коллектором n - p - n транзистора , который с помощью трансформатора Т р управляется сигналом U упр . Транзистор работает как ключ , т . е . он имеет два рабочих состояния : открыт (режим насыщения ) и закрыт (режим отсечки ). Если в режиме отсечки сопротивление транзистора велико , то в режиме насыщения оно близко к нулю . В результат е ток через транзистор будет прерываться с частотой сигнала управления . Этот ток и является входным сигналом для усилителя переменного тока Ус . Связь устройств М и Ус обычно осуществляется через разделительный конденсатор . Схема на рис . 7 обращает на себя внимание тем , что в ней представлен транзистор в инверсном включении . Действительно , в транзисторных модуляторах получило распространение инверсное включение транзистора . Дело в том , что дрейф нуля в УПТ с МДМ в основном определяется дрейфом модулятора , к о торый обусловлен нестабильностью остаточных параметров транзистора (тока и напряжения ). Известно , что транзистор в инверсном включений имеет существенно меньшие остаточные параметры , чем в прямом включении . Это преимущество инверсного включения транзистор а особенно ярко проявляется в значении остаточного напряжения . Напомним , что остаточный ток планарного транзистора чрезвычайно мал и для прямого включения (десятые или сотые доли наноампер ), поэтому использование инверсного включения имеет смысл именно для уменьшения остаточного напряжения. С помощью формул Эберса-Молла можно получить расчетные отношения для остаточного напряжения прямого U ост и инверсного U ост I включения транзистора при токах коллектора , близких к нулю : Из (1) следует , что U ост I < U ост , поскольку , т . е . при малых токах коллектора инверсное включение транзистора лучше подходит для использования в модуляторах . Современные транзисторы при и оптимальном токе базы имеют . Для качественных УПТ эту величину не всегда можно считать удовлетворительной . Меньшего о статочного напряжения можно достичь с помощью компенсированного модулятора (ключа ) на двух инверсно включенных транзисторах , принципиальная схема которого приведена на рис . 8. Здесь транзисторы включены встречно , и поэтому их остаточные параметры должны к омпенсировать друг друга . Так , для остаточного напряжения рассматриваемого модулятора U остК можно записать : U остК = U ост 1 - U ост 2 (2) где U ост 1 , U ост 2 остаточные напряжения транзисторов Т 1 и Т 2 соответственно . Из (2) следует , что снижения U остК , а следо вательно , и дрейфа всего УПТ можно достичь за счет того , что U ост 1
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Каждой девушке нужен тот, кому можно поойвсёкать.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Усилители постоянного тока", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru