Усилители постоянного тока (УПТ)

8 Усилителем постоянного тока называется усилитель, предназначенный для усиления:

электрических сигналов (напряжения или тока), сколь угодно медленно изменяющихся во времени;

электрических сигналов, характеризующихся в общем случае широким спектром частот (включая и постоянную составляющую), но когда в усиленном сигнале необходимо сохранить имеющееся соотношение между переменными и постоянными составляющими во входном сигнале.

Обе задачи могут быть решены при помощи усилителя, амплитудно-частотная характеристика которого равномерна (коэффициент усиления К = const) во всем диапазоне нижних частот, включая и частоту f = 0 (рис. 4.32). При этом требуемая верхняя граничная частота f_{гр. в} определяется шириной частотного спектра усиливаемого сигнала. Усилитель постоянного тока в зависимости от частоты f_{гр. в} может быть как широкополосным, так и узкополосным. В частном случае он может быть предназначен только для усиления постоянного или медленно изменяющегося сигнала.

Равномерной во всем диапазоне нижних частот амплитудно-частотной характеристикой обладает резистивный усилитель (одно или многокаскадный), в котором связи между источником усиливаемого сигнала и входом усилителя, между каскадами, а также между выходом усилителя и нагрузкой являются гальваническими, то есть без разделительных конденсаторов и трансформаторов.

8 Гальваническая связь – это связь, осуществляемая посредством элементов, проводящих сколь угодно медленные изменения тока (резистор, диод и другие элементы). Частным случаем гальванической связи является непосредственная связь – связь с помощью проводников. Непосредственные (или гальванические) связи между отдельными элементами цепей, по которым проходит усиливаемый сигнал, то есть отсутствие разделительных конденсаторов и трансформаторов, является наиболее характерным признаком усилителей постоянного тока.

Однако простым исключением разделительных конденсаторов и трансформаторов из резистивного усилителя нельзя создать усилитель постоянного тока с приемлемыми качественными показателями. При этом возникают две технические проблемы, ко-торые необходимо решать при разработке усилителя постоянного тока: компенсация так называемого дрейфа нуля и согласование потенциальных уровней в различных частях усилителя. Поэтому усилитель постоянного тока с высокими качественными показателями представляет собой сравнительно сложное электронное устройство.

Исторически усилители постоянного тока появились как электрометрические усилители для измерения слабых токов и малых электрических потенциалов при выполнении различных экспериментальных исследований. В настоящее время они применяются в схемах радиоизмерительных устройств, во вторичных источниках электропитания, в следящих системах автоматики, в устройствах аналоговой обработки радиосигналов и так далее.

По принципу действия усилители постоянного тока подразделяют на УПТ прямого усиления и УПТ с преобразованием сигнала.

Дата добавления: 2015-10-28