Дифференциальный каскад, схемы сдвига уровня.

- различают ДК с сим/несим вх/выходом. (Сим см пред рис)

Если один из входов заземлён, то несим вход. Если вых сигнал снимаем только с одного плеча, то несим выход.

-АЧХ такая же как и у БТ. ФЧХ от –π/2 до 0. Соответствие м/у АЧХ и ФЧХ в - π/4.

-активный ФНЧ

ДК работает в 3 режимах: синфазного сигнала (СФ), постоянной составляющей (ПС), парафазной сост-й (ПФ).

1) по ПС:

- в вых части буднт ноль при полной симметрии (идентичности плеч каскада): Uвых1-Uвых2=0. => в каскаде в идеале отсутствует дрейф нулевого уровня. Применяется в УПТ: несколько цепочечно соед-ых ДК, раб по ПС. Согласование не требуется. При наличии 2-х полярного питания ПС не передаётся в ист вх сигнала и в нагрузку => согласование УПТ с ист вх сигнала и нагрузкой не треб-ся. При всех изменениях температуры в схеме все токи изменяются причём одинаково. Если звенься сим, то перем сост не проходит, => температурные изм-я не проходят => термостабильность.

2) по СФ: вх1 «+», вх2 «+».

Коэф передачи: Ku_сф1=R₁/R₃. Для увелич-я Кu надо, чтобы R₁®0, R₃®¥. Это обеспечивается включением в цепь генератора стабильного тока (ГСТ). ГСТ предст собой каскад с ОК + термостабилизация.

Изменение напр-й на входах приводит к тому, что рабочая точка смещается:

Следует рассм-ть коэф-т ослабления СФ: Ku_{ос сф}=Кu_диф/Кu_сф

- вх сопр-е ДК: R _{вх сф}+R_{вх диф}.

R _{вх сф}=r_б+(r_э+r_~ГСТ)h_21э

- R вых практ-ки 0.

3) по ПФ: вх1 «+», вх2 «-».

- коэф передачи по каждому плечу: Ku_пфi=-R₁/r_э. Общий |Ku_пф|>>1 (1000).

По ПФ составл-й ДК обеспечивает значит Кu, обладает практич-ки нулевым дрейфом нуля. Вх сопр-е велико, вых – мало => данная схема – ист напр-я, упр-ый напр-ем=> на ДК строятся интегр-е схемы – усилители напр-я.

При несим выходе с ДК для подключ-я к оконечному усилителю мощности треб-ся схема согласования (сх сдвига уровня):

В кач-ве делителя возможна: 1) линейная схема (R1 и R2); 2) нелин схема: а) пассивная и б) активная.

-недостаток 1-го вар-та: уменьш-е перем сост, уменьш-е Ku

2) – а):

недостатки: 1) диод – термозав эл-т, 2) р.т. выбрана током, кот задаётся режимом работы. Достоинство: обеспечивает лучшее согл-е т.к. почти не уменьш перем сост.

2) – б):

Выводы:

-высокий уровень t-стабильности

-малая передача синфазных сигналов

-высокий коэф передачи разностных парафазных сигналов

-обеспечивает реверсивную хар-ку вход/выход

Билет №25.

Усил-и пост и перем токов. Осн хар-ки. Пар-ры, классы усиления. Особ-ти схем усил-ей перем и пост токов.

Усилители – это преобразователи энергии пост поля, создаваемого ист питания, в энергию вых сигнала на нагр-ке. Управление этим процессом осущ ист питания.

Разноидности усилителей:

- УТ, УН, УМ.

Любой усилитель – это управляемый источник. М.б. по току, напр-ю, след-но обеспечивать разные коэф передачи: Ki, Ku, Kp=Ki*Ku.

- если на вх подан импульсный сигнал, то это У имп сигн-в.

- если вх сигнал м. меняться от 0 до ¥, то это ид УПТ.

- если раб диап от 0 до w в. гр., на кот коэф передачи падают в Ö2 раз, то это УПТ.

- если этот диап от w н. гр. до w в. гр., то это У~Т.

- раб диап в разных диапазонах частот=> У частот.

- если w в. гр.>> w н. гр. – широкополосный У,

- если w в. гр. и w н. гр.близки, то узкополосный У (избирательный У)

Особенности:

1) УПТ и У~Т различаются схемно, т.к. для обеспеч-я раздел-я по пост сост-й д.б. соотв эл-ты. Для связи м/у звеньями в У~Т исп RC связь или транзисторы, а УПТ не содержат разд эл-тов. М/у ист и У, м/у У и нагр есть непоср связь. Статич режим сохр-я => его надо передавать=>особ-ть: необходимость согласования по уровням (по статич режиму) как звеньев внутри У, так и с ист вх сигнала и нагрузкой. Для этого исп двухполярное питание, а внутри У схемы сдвига уровня.

2) в УПТ в силу непоср связи м/у звеньями передаётся как полезный сигнал, так и паразитные сигналы (фоны, шумы, наводки и т.д.) Наличие этих нежелат сигналов вызывает дрейф нуля в УПТ. Дрейф нуля – это выходной сигнал, появляющийся в схеме при отсутствии сигнала на входе. Есть также и приведённый дрейф: Uвх.др= Uвых.др /Ku.

3) для любого усилителя хар-на зав передачи: Uвых=f(Uвх), но для У~Т она идёт из нуля, а для УПТ не из нуля:

Выводы:

- УПТ должны строиться так, чтобы дрейф был min,

- в УПТ пред звено всегда влияет на статич режим послед. Чтобы его убрать вводят спец сх сдвига по пост уровню.

Классы усиления:

Работу У эл-та удобно хар-ть вел-ной угла Q, кот равен ½ периода сигнала в вых цепи У. В зав-ти от Q различают 5 режимов работы У – классы усиления. В лин сх наиболее употребимы: А, В, АВ. Также есть C и D

В реж класса А р.т. Т нах на середине линейного участка динамич хар-ки Iк=f(Uбэ) и А-да вх сигнала такова, что вых ток протекает в течении всего периода входного сигнала, т.е. отсечка отсутствует. Угол Q=p. Режим класса А хар-ся малыми лин искажениями. КПД, представляющий собой отношение полезной мощности к мощности, потребляемой от ист питания, равен:

Где Uкmax, Iкmax – А-ные зн-я первой гармоники коллекторного напр-я и тока; Uкэ0 – постоянное напр-е (в р.т.) на К, I₀ – сред зн-е К тока.

В реж класса B р.т. нах в нач динамич хар-ки и вых ток Т течёт в течение ½ периода вх сигнала (Q=p/2). КПД в режиме В высок (78,5%) => его применяют в мощных 2-х тактных У.

Режим АВ – промежуточный м/у А и В. При малых и средних вх сигналах он обладает св-вами режима А, а при большом вх сигнале – режима В. КПД меньше, чем в реж В.

При работе в классе С нач смещение и положение р.т. выбирается т.о., чтобы Q<p/2. При этом ток покоя равен 0. Этот режим является для аналоговых устройств более экономичным, т.к. при остутствии вх сигнала Т почти не потр мощности. Режим С исп в высокочастотных одно и двухтактных УМ с резонансными контурами, эффективно фильтрующие высшие гармоники.

В режиме D Т работает как ключ.

Билет №30.