Читальный зал -->  Конструкции многокаскадных усилителей 

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

Каждая из микросхем серии К275 стабилизирует одно из напряжений: -6,3; -f6,3; -12,6; -М2,6 В. Номинальный ток нагрузки равен 20 мА.

Применение микросхем позволяет разводить по блокам неста-билнзированное питание, требуемое высокостабилизированное напряжение формировать на месте, что позволяет ослабить помехи, возникающие в цепях питания. Одновременно улучшается развязка по цепям питания как отдельных блоков, так и устройства в целом. Преимущества применения локальных источников питания особенно заметны в интегральных нелинейных широкополосных многокаскадных усилителях ШДД. В таких усилителях открываются возможности стабилизировать не только форму и параметры амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик, но и уменьшить влияние изменений температуры окружающей среды на показатели усилителя. Выполненный подобным образом субблок отличается большей функциональной завершенностью.

Для получения необходимого усиления в широкополосных усилителях ШДД обычно применяется несколько каскадов. Непосредственное соединение каскадов ограничено трудностями согласования исходных (независимых) режимов работы активных элементов по постоянному току при условии сохранения одинаковых коэффициентов усиления. В связи с этим возникает необходимость во введении в состав усилителя разделительных и блокировочных конденсаторов. Полупроводниковые конденсаторы имеют ограничения по максимальным значениям емкости и верхним граничным частотам. Выходом является использование навесных или пленочных конденсаторов, т. е. переход к гибридным интегральным микросхемам. Пленочные резисторы также обладают лучшими частотными свойствами и меньшей зависимостью параметров от температуры, чем полупроводниковые [18, 23]. Для повышения устойчивости работы и увеличения произведения коэффициента усиления на верхнюю граничную частоту (добротности) каскад целесообразно выполнять не на одном, а на нескольких транзисторах. Современное состояние технологии производства интегральных устройств позволяет строить каскад, содержащий от двух до четырех транзисторов. Транзисторы могут соединяться между собой различным способом и изготовляться в одном кристалле полупроводника, образуя транзисторную микросборку [29].

Таким образом, с позиций комплексной микроминиатюризации нелинейный широкополосный усилитель ШДД представляется как гибридно-пленочная интегральная микросхема. Активные элементы каждого каскада усилителя изготовляются методами полупроводниковой технологии, пассивные элементы - методами пленочной технологии.

Рассмотренный способ построения каскада не является единственно возможным. В отдельном кристалле могут формироваться также вспомогательные узлы- каскада (например, стабилизатор тока содержит активный элемент с пассивными цепями смещения). Известны интегральные устройства, отличительной осо-.22

бенностью которых является выполнение в одном кристалле активного элемента каскада вместе с вспомогательными цепями. В этом случае общее количество транзисторов в одном кристалле может быть довольно большим, но это не противоречит принципу интеграции и не создает заметных трудностей с точки зрения как схемотехники, так и конструкции усилителя. Решающим фактором, который обусловливает возможности применения подобных интегральных узлов, является рациональное использование преимуществ полупроводниковых и пленочных компонентов интегральных микросхем.

7. Общие замечания о схемотехнике нелинейных каскадов

Как показано в известной литературе - отечественной и зарубежной, из всех методов логарифмирования наилучшие результаты (с точки зрения точности функционального преобразования, стабильности показателей и характеристик в изменяющихся условиях эксплуатации, возможностей рационального конструктивно-технологического исполнения) обеспечивает метод многоканального суммирования.

Отличительной чертой усилителей этого типа является наличие в составе каждого канала двухстороннего ограничителя, благодаря чему обеспечивается достаточно высокая степень приближения амплитудной характеристики к идеальной логарифмической кривой. Говоря о способах практической реализации, необходимо указать на применение широкополосных апериодических усилителей-ограничителей в качестве наиболее эффективного схемного решения. Это обеспечивает безыперцнонность работы усилителя ШДД, позволяет стабилизировать форму частотной н фазовой характеристик при изменении уровня сигнала в большом динамическом диапазоне. Прп выборе способа ограничения необходимо иметь в виду, что лучшими свойствами обладают ограничители, использующце отсечку коллекторного тока транзисторов [6,9,10].

Форма амплитудной характеристики усилителя-ограничителя оказывает существеш!ое влияние на точность результирующей логарифмической амплитудной характеристики. Известно, что для достижения наивысшей точности необходимо, чтобы, каскады обеспечивали режим жесткого ограничения, когда величина Ос.пых (7) в пределах диапазона огранпчеиня стремится к нулю.

Для получения двухстороннего ограничения каждый каскад с использованием отсечки коллекторного тока должен содержать по крайней мере два транзистора. Один транзистор ограничивает отрицательную полуволну входного колебания, другой - положительную. Схемы включения транзисторов могут быть различными: общий эмиттер - общин эмиттер (ОЭ-ОЭ), общий эмиттер - общий коллектор (ОЭ-ОК), общая база - общий коллектор (ОБ-ОК), общая база - общий эмиттер (ОБ-ОЭ), общий коллектор-общая база (ОК-ОБ). В некоторых случаях возможно применение каскада общий эмиттер - общая база (ОЭ-ОБ) [10].

Поскольку обеспечиваемый одиночным каскадом диапазон ограничения сравнительно невелик, то для его увеличения применяется последовательное включение нескольких каскадов (рис. 6).

Прн выборе схем каскадов усилителей-ограничителей необходимо учитывать особенности, присущие различным способам включения транзисторов. Так, малое входное сопротивление транзистора с ОБ ограничивает применение каскадов типов ОБ-ОК, ОБ-ОЭ при построении многокаскадных широкополосных апе-

Выход

Рис. 6. Структурная схема усилителя-ограничителя.

риодических усилителей. В каскаде ОЭ-ОК наличие отрицательной обратной связи по напряжению, обусловленной включением нагрузки в эмиттерную цепь второго транзистора, затрудняет получение симметричного ограничения. Сопряжено с определенными трудностями получение симметричного ограничения в каскадах ОЭ-ОЭ и ОЭ-ОБ, особенно при непосредственном соединении транзисторов. Образующееся за счет одностороннего ограничения приращение постоянного тока транзисторов приводит к смещению рабочих точек, изменению входных и выходных сопротивлений, к снижению жесткости ограничения. В широкополосных апериодических усилителях ШДД желательно, чтобы каждый каскад двухстороннего ограничителя имел симметричную амплитудную

характеристику и режим работы ю-ь транзисторов по постоянному току

вЫХ! О-

Рнс. 7. Принципиальная схема дифференциального усилителя.

О- не зависел от уровня входного сигнала [6]. Наилучшим образом этим Выхг требованиям отвечает каскад ~ ОК-ОБ. Соединение типа ОК-ОБ является основой широко распространенного в современной радиотехнике дифференциального усилителя (ДУ), который является естественным ограничителем. Основным достоинством ДУ является наличие Ugtixs стабилизаторов тока в эмиттерной -о цепи, что обусловливает высокую стабильность режима транзисторов по постоянному току и его независимость от уровня входного сигнала [10, 30]. Принадлежность ДУ к устройствам балансного типа делает его идеальным усилительным уст-

1 2 3 4 5 6 [ 7 ] 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.