Меню

Каскад сдвига напряжений это

Смещение в усилительных каскадах

Смещение транзисторов в усилительных каскадах бывает двух типов: фиксированное (постоянное напряжение смещения, не зависящее от выходного тока транзистора); автоматическое (напряжение смещения меняется при изменении выходного тока транзистора U бэ0 = F(I к0)).

Усилительные каскады с фиксированным смещением бывают четырех видов:

1. Последовательная схема с двумя источниками питания;

2. Параллельная с двумя источниками питания;

3. Последовательная с одним источником питания;

4. Параллельная с одним источником питания.

Наиболее часто используются четыре вида автоматического смещения:

1. Схема с термочувствительным элементом в делителе, задающем

2. Эмиттерная стабилизация тока покоя транзистора;

3. Коллекторная стабилизация тока покоя транзистора;

4. комбинированная стабилизация тока покоя транзистора.

Последовательная схема с двумя источниками смещения

Принципиальная схема такого каскада приведена на рис.2.67. Источник напряжения смещения Е б включен последовательно со входной цепью каскада. Такая схема может быть использована, если омическое сопротивление генератора невелико и на выходе генератора нет постоянной составляющей напряжения.

Параллельная схема с двумя источниками смещения

Источник напряжения смещения подключен параллельно входной цепи транзистора, рис.2.70. Для предотвращения шунтирования эмиттерного перехода транзистора малым внутренним сопротивлением источника напряжения Е б последовательно с ним включен резистор R б.

Рис.2.70. Параллельная схема смещения с двумя источниками питания

Генератор отделен по постоянной составляющей от источника напряжения смещения и входной цепи транзистора конденсатором С б.

В отличие от предыдущей данная схема:

1. позволяет обеспечить номинальное напряжение смещения при большем омическом сопротивлении генератора или при наличии постоянного напряжения на генераторе;

2. дает возможность подрегулировки тока смещения транзистора I б0 при замене транзистора или при изменении рабочей температуры;

3. имеет меньшую экономичность из-за потерь мощности на токоограничивающем резисторе R б;

4. имеет меньшее входное сопротивление из-за шунтирования эмиттерного перехода транзистора цепочкой элементов Е б , R б.

Читайте также:  Обратное напряжение трансформатора это

Данная схема используется, если генератор имеет большое омическое сопротивление или его выходной сигнал содержит постоянную составляющую.

Последовательная схема с одним источником питания

Схема каскада представлена на рис. 2.71.

Более удобно, если усилитель питается от одного источника. В рассматриваемой схеме коллекторная цепь транзистора питается от источника Е к. Источник напряжения смещения искусственно синтезирован (делитель напряжения, состоящий из резисторов R б1 и R б2, подключенный параллельно Е к). Через делитель напряжения в цепи базы транзистора протекает ток I д0, который создает падение напряжения на резисторе R б1. Это напряжение и является напряжением смещения транзистора.

Рис. 2.71. Последовательная схема смещения с одним источником питания

Схема имеет низкую экономичность из-за потерь мощности на резисторах R б1 и R б2. Каскад используется, если омическое сопротивление генератора R г мало.

Параллельная схема смещения с одним источником питания

Схема приведена на рис. 2.72.

Рис. 2.72. Параллельная схема смещения с одним источником питания

На резисторе R б1 делителя напряжения в цепи базы транзистора падает напряжение смещения транзистора. Конденсатор С б выполняет аналогичную функцию по сравнению со схемой, рис.2.70.

Каскад имеет малое входное сопротивление из-за шунтирования эмиттерного перехода транзистора параллельно соединенными резисторами R б1 и R б2 (верхний по схеме вывод R б2 подключен к земле через небольшое омическое сопротивление цепи источника питания).

Схема используется, если генератор имеет высокое входное сопротивление или в его выходном сигнале имеется постоянная составляющая.

Источник



Лекция № 6. Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня и основы схемотехники выходных каскадов оу

1. Назначение и принципы построения каскадов сдвига уровня.

2. Основы схемотехники выходных каскадов.

Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня

Эти каскады относятся к вспомогательным каскадам. Введение их в состав ОУ связано с тем, что он выполнен по схемотехнике усилителей постоянного тока, то есть с непосредственными гальваническими связями между каскадами. В результате этого от каскада к каскаду происходит сдвиг постоянной составляющей, поэтому, если не принять специальных мер, может оказаться так, что при нулевом входном сигнале на выходе ОУ будет ненулевое выходное напряжение достаточно большой величины.

Читайте также:  Стабилизатор переменного напряжения сск

Для того чтобы этого не происходило и предназначена схема сдвига уровня.

Рис. 34. К пояснению принципа сдвига уровня

Напряжение на выходе схемы в режиме покоя:

.

Предположим, что под воздействием сигнала усилителя, напряжение на коллекторе транзистора V1 получило приращение ΔUк (полезный сигнал), тогда:

.

Получилось, что за счет схемы сдвига уровня, реализованного на делителе напряжения, произошло искажение полезного сигнала, а именно уменьшение усиления.

Поэтому одно из требований схем сдвига – чтобы они не искажали полезный сигнал.

В связи с этим принцип построения схем сдвига в ОУ основан на пропускании стабильного тока определенной величины через резистор определенного номинала. При этом, в зависимости от направления тока через этот резистор, эти схемы могут сдвигать постоянную составляющую как в сторону повышения, так и в сторону понижения напряжения относительно нуля.

Рис. 35. Схема сдвига уровня

Транзистор VТ2 включен по схеме эмиттерного повторителя и обеспечивает согласование высокоомного выхода с коллектора VТ2 с относительно низкоомным входом выходного каскада. Транзисторы VТ3 и VТ4 образуют ГСТ и формируют ток сдвига.

В исходном состоянии в режиме покоя выходное напряжение схемы равно:

Предположим, что под действием входного сигнала напряжение на коллекторе VТ1 получило приращение ΔUк, тогда:

Таким образом, приращение входного сигнала передается на выход без искажений. При этом напряжение сдвига можно регулировать за счет выбора величины тока сдвига или номинала резистора

В интегральных компараторах напряжения используется более простая схема сдвига, основанная на применении стабилитронов:

Рис. 36. Схема сдвига на стабилитронах

Такую схему в ОУ не применяют по причине высокого уровня шума. Кроме того, здесь нельзя регулировать напряжение сдвига. Регулировать напряжение сдвига в подобной схеме можно, если вместо стабилитрона включить несколько диодов в прямом направлении.

Читайте также:  Дайте определение линейному напряжению

Основы схемотехники выходных каскадов оу

Выходной каскад ОУ должен обеспечивать большую амплитуду выходного напряжения, большой выходной ток, низкое выходное сопротивление и иметь защиту от короткого замыкания.

Простейший выходной каскад – эмиттерный повторитель, запитанный от двухполярного источника:

Рис. 37. Схема простого выходного каскада

Однако, эта схема имеет недостаток – искаженное воспроизведение в нагрузке отрицательной полуволны входного сигнала.

Для положительной полуволны в нагрузке течет ток через открытый транзистор.

Для отрицательной полуволны транзистор призакрывается, и ток нагрузки течет через неуправляемый Rэ, который изменяет коэффициент передачи каскада, так как образует делитель напряжения.

Кроме того, этот каскад работает в режиме класса А и имеет низкий КПД.

Для повышения экономичности пассивный резистор Rэ можно заменить на транзистор противоположного типа проводимости по отношению к основному.

Рис. 38. Выходной каскад на комплементарных транзисторах

Транзисторы VТ1 и VТ2 образуют двухтактный выходной каскад на комплементарных (взаимодополняющих) транзисторах. VТ3 – транзистор предварительного усиления.

Когда U(б1, б2) > 0 ток в нагрузку течет от п через транзистор VТ1 и обеспечивает низкое выходное сопротивление каскада.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Источник