Жалпы негізбен күшейткіш каскадтар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Каскад -- радиотехникада активті элементтен және оның тиісті жұмыс режімін қамтамасыз ететін ең аз элементтерден тұратын түйін.
Құрамындағы элементтер түріне қарай бөлінеді:
* каскадтар резисторлы,
* трансформаторлы,
* дроссельді каскадтар.
Күшейткіш элементтер түріне қарай:
* Бір тактілі каскад - бір күшейткіш элементтен тұратын және шығысынан бір полярлы кернеу алынатын күшейту каскады.
* Eкі тактілі каскад - екі күшейткіш элементтен тұратын және шығысындағы ортақ шығыс нүктесімен салыстырғанда екі полярлы кернеу және шамалары жағынан өзара тең, ал бағыттары бойынша бір-біріне қарамақарсы екі ток алуға болатын каскад.
Екі тактілі каскадтың күшейткіш элементтер енгізілетін тақ гармоникаларды, ток көзінен енетін тосқауылдар мен фондарьды, шығыс трансформатор өзегіндегі тұрақты қосымша магниггелулерді залалсыздандыратын қасиеті бар.

(1-сурет)

Екі тактілі каскад көбіне трансформатор арқылы жасалады, бірақ ондай каскадты әр түрлі ауысудағы (р-п-р, п-р-гі) транзисторларды аралас қосу арқылы да алуға болады. Екі тактілі каскадтың кірісі де симметриялы болатындықтан, оның алдындағы каскадтың шығысы симметриялы болуы тиіс. Кірісі симметриялы емес, бірақ шығысы симметриялы каскад инверсиялық каскад деп аталады. Ондай каскад екі тактілі каскад пен бір тактілі каскадтар арасына немесе сигнал көзі мен екі тактілі каскад арасына үйлестіруші каскад ретінде қосылады.
Ал кірісі симметриялы, бірақ шығысы симметриялы емес каскад дифференциалдық каскад деп аталады.

1. Күшейткіш каскадтың динамикалық сипаттамасы

Күшейткіш каскадтың динамикалық сипаттамасы (Динамическая характеристика усилительного каскада) -- каскадтың шығыс тізбегінде жүктеме кедергісі болғанда ток пен кернеудің лездік мағыналары арасындағы тәуелділік. Кіріс кернеуінің немесе тогының түрлі мәнін күшейту элементінің шығыс электродтары арасында пайда болатын кернеуге шығыс тогының тәуелділігі жүктеме сызығы деп аталады. Жүктеме сызығы арқылы күшейту элементінің статикалық сипаттамаларында шығыс тізбегіндегі қоректендіру кернеуінің белгілі бір мәніне сәйкес, тыныштық нүктесінің орнын, кіріс тізбегінің тұрақты тогы және ығыстыру кернеуі бойынша шығыс тізбегінің жүктеме кедергісін анықтайды.
Каскад жүктемесі
Каскад жүктемесі (Нагрузка каскада) -- кез келген каскадтың шығыс энергиясы берілетін кедергі.
Мысалы, кез келген күшейткіш каскадының кіріс кедергісі алдыңғы каскадтың жүктемесі, сондай-ақ қатты сөйлегіш кедергісі соңғы жүктемесі болып табылады.
Каскадтық күшейткіш
Каскадтық күшейткішi (Каскадный усилитель) -- бір каскадқа кіретін екі күшейту элементінен (әдетте, транзисторлардан) тұратын күшейткіш.
Транзисторлар тізбектей, мысалы, бір биполярлық (орістік) транзистор екінші транзистордың коллекторлық (бастау) тізбегіне қосылады. Радиотехникада ішкі шуыл деңгейі төмен, кіріс кедергісі үлкен сызба қажет болғанда қолданылады.

2. Жалпы негізбен күшейткіш каскадтар

Жалпы базасы - биполярлық транзисторлар негізінде электрондық күшейткіштер салу үш типтік схемаларын бірі. Ол ағымдағы пайданың жоғары пайда және электр пайда үшін қалыпты кернеу болмаған сипатталады. Кіріс сигналы эмитент қолданылады және шығыс қоймасынан жойылады. Бұл жағдайда кіріс кедергісі өте аз, және шығыс болып табылады. Кіріс және шығыс фазалары.

2 - сурет - npn-транзистор негізіндегі жалпы негізбен күшейткіш каскад

Ортақ базасымен тұйықталу ерекшелігі транзисторлық элементтерін жобалау арқылы кірісіне шығу кері байланыс паразиттік күшейткіштер үш моделі схемаларын арасында ең төменгі болып табылады. Сондықтан, жалпы базалық тізбек ең жиі, әсіресе, транзисторлар жұмыс жиілік диапазонында жоғарғы шекара маңында жоғары жиілікті күшейткіштің, салу үшін қолданылады.
Жалпы эмиттермен күшейткіш каскадтар
Кезде ортақ эмиттер бар биполярлық транзисторлар жалғанған тізбектерді кіріс сигналы базасына беріледі, және шығыс сигнал коллектор алынады. Қашан шығыс сигналының (кіріс фаза гармоникалық сигнал шығыс 180° ерекшеленеді үшін) кірісіне қатысты өзгереді. Каскад ағымдағы және кернеу екеуі жақсартады. Бұл қосқыш транзисторлық ең қуатын күшейту, сондықтан ең көп таралған алуға мүмкіндік береді. Ортақ базасын немесе ортақ Коллектор схемаларды қарағанда Алайда, мұндай схема сызықты бұрмалау сигнал үлкен. Сонымен қатар, осы схема, күшейткіш сипаттамалары қосу қатты осындай жабдықтау кернеу немесе бөлме температурасына сияқты сыртқы факторлардың әсер етеді. Әдетте, осы факторлардың орнын толтыру үшін теріс кері байланыс қолданылады, бірақ ол пайданы азайтады.

3 - сурет - npn- транзистор негізіндегі жалпы эмиттермен схема бойынша күшейткіш каскад

Биполярлық транзисторлар ток басқарылады. Базалық ағымдағы - ортақ эмитентпен тізбегіндегі. Базалық эмитент кернеу, осылайша іс жүзінде тұрақты болып қалады және жартылай өткізгіш материал байланысты, шамамен 0,2 шамамен 0,7 кремний үшін германий, бірақ сахнада ол бақылау кернеу тамақтандырды. каскадының базалық ағымдағы, жинаушы және эмиттер, және басқа да тоқ және кернеу Ом заңы және көпконтурлы тармақталған тізбегі үшін Кирхгоф ережелері пайдаланып есептеуге болады.
Далалық транзисторлардағы күшейткіш каскадтар
Күту режимінде далалық транзистор жұмыс режимі тұрақты ток ағынын Iсп және тиісті су төгетін-көзі кернеуін Uсип қамтамасыз етеді. Бұл режим далалық транзистор Uзип қақпасына бойынша кернеу ығысуы қамтамасыз етеді. Бұл кернеу Резистор R және ағымдағы Iсп (URи = Ісп Rи) өту арқылы қалыптасады және резистор R3 арқылы гальваникалық байланысты салдарынан қақпа қолданылады. Резистор R және қақпасы тартылысы кернеуін қамтамасыз ету, сондай-ақ қосымша Iсп тұрақтандырушы ТТ күшейткіш жұмыс режимін температурасы тұрақтандыру үшін қолданылады.

3. Дифференциалды күшейткіш каскад

Дифференциалды күшейткіш (ДК) екі кіріс кернеулердің айырмасын күшейту үшін арналған. ДК күшейту коэффициентін тұрақтау теріс кері
байланыскөмегімен іске асырылады.Қарапайым дифференциалды күшейткішколлектор тізбектеріндегі жүктеменің транзисторымен резисторынан тұратын екі бірдей иіннен тұрады. Эмиттерлер бір-бірімен және
Rэ резисторы арқылы ортақ шинаға қосылған.
ДК аналогты электрониканың операционды күшейткішінің және басқа да құрылғылардың негізгікаскадтарының бірі болып табылады.

4 сурет - Ток белгілеуші резистормен дифференциалды каскад

Каскад абсолютті симметриялы, яғни резисторлар кедергісі және транзисторлар параметрлері бірдей деп санайық. Бұл шарт интегралды схема немесеоныңбөліктері түрінде ДК дайындауда туралықтың жоғары деңгейімен орындалады. Онда бірдей кіріс сигналдарында U1 және U2 транзисторлар токтары да бірдей болады, ол коллекторлар арасындағы потенциалдар айырмасы нөлге тең дегенді білдіреді. Бұл жағдай, екі кіріс сигналы да
амплитудасы, фазасы бойынша бірдей болғанда, синфазды сигналды
күшейту режимі деп аталады.
Егер екі кіріске де деңгейі бойынша бірдей, бірақ фазасы бойынша әр түрлі сигналдар берсе, онда нәтижесінде бір транзистордың тогы көбейеді, ал екіншісінікісол шамаға азаяды. Мұнда эмиттер тізбегіндегі резистор арқылы өзгермейтін ток өтетін болады.Егер оң өсуді тек бір кірістегі сигнал алса, мысалы, біріншісінде бұл VT1 транзисторының коллекторлың тогының өсуіне әкеледі, содан, Rэ резисторы арқылытоктың өсуіне әкеледі. Rэ резисторына кернеудің түсуінің көбеюі VT2 транзисторының базасы мен эмиттерінің арасындағы потенциалдар айырмасының азаюынаәкеледі және оның тогы да азаяды, алайда VT2 транзисторының тогының өзгерісі екі транзистордың эмиттербаза кернеулерінің өсуі бірдей. Содан кейбір шамаға кіріс кернеуінің өсуі кезінде эмиттер потенциалы осы шаманың
Жартысына көбейеді. Осыған орай екі транзистор үшін база-эмиттер
кернеулерінің өсуі әр түрлі белгіде бірдей болады. Бұл жағдайда
колекторлар арасындағы потенциалдар айырмасы әр транзистордың коллекторындағы кернеудің өзгерісінің екі еселенген мәніне тең болады. Каскадтың қай кірісіне кернеу бергеніне тәуелсіз транзисторлар токтары бірдей өзгеретіні және кірістер арасында қойылған кернеулер айырмасыныңжартысымен олардың өсуі белгілі. Бұл дифференциалды каскадтың талдауында оның тек бір жартысын қарастыруға негіз береді.
ДК маңызды сипаттамасы каскадтың кірістері арасында берілген дифференциалды кіріс сигналының күшею коэффициентінің неше есе әр кіріс арасында жәнеортақ шинада әсер ететін синфазды сигналдарды күшейту коэффициентінен көп екенін көрсететін синфазды сигналдың басу коэффициенті болып табылады. Талдаубасу коэфициентінің өсуі үшін Rэ кедергісін көтеру қажет екенін көрсетеді. Алайда мұнда тұрақта ток бойыншатранзисторлардың қажетті режимін қамтамасыз етупроблемасымен кездесуге тура келеді. қиындықтар орындалуы техникалық мақсатты болатын шамаға дейін қоректендіру кернеуін көтеру қажеттілінде болып отыр. Бұдан басқа Rэ резисторында үлкен номинал пайдасыз болады, электр қуатының шашырауы
каскад ПәКн төмендетеді.Осы кемшілікті жою үшін Rэ резисторының орнына ток көзінің ролін атқаратын ОЭсхема бойынша транзисторды қосады (4.2 сурет).VT3 транзисторыныңшығыс кедергісі коллекторлы өтудің дифференциалды кедергісіне тең болады.

5-сурет - Эмиттер тізбегіндегі токты тұрақтандырғышпен дифференциалды каскад

Идеал дифференциалды каскадта синфазды кіріс сигнал шығыс сигналының пайда болуын орындамайды, шын каскадта үлкен емес шығыс сигналы транзисторлар сипаттамаларының, коллекторлы жүктемелердің кіріс сигналдарының көздерінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.