Усилители постоянного тока

Усилители постоянного тока (УПТ) предназначены для усиления сигналов, медленно меняющихся во времени, в том числе сигналов с частотой, равной нулю. Поэтому АЧХ УПТ не должна содержать спада в области низких частот. Конденсаторы, используемые в схемах усилителей, принципиально не способны пропускать постоянный ток. По этой причине связи между каскадами в многокаскадном УПТ должны быть непосредственными, т. е. без использования разделительных конденсаторов. Это налагает определенные требования к заданию начальных режимов каскадов, т. к. постоянное напряжение на выходе одного каскада, будет искажать параметры режима покоя следующего и т. д.

Изменение режимов транзисторов в многокаскадном УПТ может приводить к изменению выходного сигнала при неизменном входном. Такое поведение усилителя называется дрейфом усилителя. Причинами дрейфа могут являться:

· нестабильность питающего напряжения;

· изменение параметров схемы из-за изменения температуры;

· изменение параметров схемы с течением времени (старение компонентов).

Качественно дрейф усилителя характеризуют через напряжение дрейфа, приведенное к входу усилителя:

,

где — напряжение дрейфа на выходе усилителя, измеренное при замкнутом входе. Возможный диапазон входных напряжений для усилителя определяется с учетом напряжения дрейфа, приведенного к входу: . В этом случае напряжение дрейфа на выходе будет составлять малую часть полезного выходного сигнала.

Основными мерами снижения дрейфа являются жесткая стабилизация напряжения источников питания, использование ООС, использование элементов с нелинейной зависимостью параметров от температуры. Радикальными способами борьбы с дрейфом являются использование балансных компенсационных схем УПТ и построение УПТ с промежуточным преобразованием. На рис. 70 показана схема параллельно-балансного каскада, представляющего собой сбалансированный мост, в одно плечо которого включена нагрузка, а в другое — источник питания. Мост образован транзисторами , и резисторами в их коллекторных цепях. Входной сигнал можно подавать либо между базами транзисторов, либо на базу одного из транзисторов при заземленной базе второго транзистора.

Рис. 70

л17р5

При нулевых входных сигналах и полной симметрии схемы потенциалы коллекторов транзисторов одинаковы и выходное напряжение будет равно нулю. Малый дрейф в схеме объясняется тем, что при изменении напряжения питания или изменении параметров транзисторов (например, под влиянием температуры) потенциалы коллекторов обоих транзисторов получат одинаковые приращения и выходное напряжение останется равным нулю.

В реальных схемах всегда имеется некоторая асимметрия (разбаланс моста), поэтому некоторый дрейф будет присутствовать. Однако он существенно меньше, чем в рассмотренных ранее схемах с ОЭ или ОК.

Дата добавления: 2015-07-14