Предусилвателно стъпало. RC усилвател

Предусилвателното стъпало усилва малки по амплитуда сигнали до определена стойност, необходима за крайносто стъпало или друго устройство.

Основни изисквания към предусилвателните стъпала:

  • да усилват по напрежение подадения сигнал;
  • да имат равномерна АЧХ в честотната лента на усилвателя;
  • да имат минимални линейни честотни изкривявания, нелинейни изкривявания и малък собствен шум.

Тези изисквания се постигат с многостъпален усилвател, в който транзисторите са включени по схема ОЕ. Връзката между отделните стъпала е изпълнена с кондензатор и усилвателят се нарича RC усилвател.

Фиг. 1 Примерна схема на RC усилвател

R1 и R2базов делител на напрежение. Осигурява необходимото фиксирано постоянно напрежение на базата UB0.

R3 – колекторен резистор (товар в колекторната верига). Ограничава протичането на колекторен ток по-голям от максималния за транзистора. Върху него се получава усиленото изходно напрежение и той се определя потенциала на колектора при постояннотоков режим – UC0.

R4 – емитерен резистор, създава последователна отрицателна режимна обратна връзка, която стабилизира температурно работата на транизстора. Върху резистора се получава напрежението UE0, определящо потенциала на емитера при постояннотоков режим.

R1, R2 и R4 определят класа на работа на транзистора чрез напрежението
UBE0= UR2– UR4.

C1 и C2 – разделителни кондензатори. Включват се последователно на входа и изхода на усилвателя и прекъсват по постоянен ток веригата между предното и следващото стъпало и усилвателя. През тях преминават само променливите входни и изходни сигнали.

C3 – емитерен кондензатор, създава последователна отрицателна сигнална ОВ, която шунтира емитерния резистор за честоти, при които XC3< R4. С нарастване на честотата на сигнала, усилван от транзистора, коефициентът на усилване по ток h21 намалява.

Постояннотоков режим на усилвателя

Това е режимът на усилвателя, при който е включен захранващият източник, протичат постоянни токове през елементите, но не е подаден сигнал за усилване (входното напрежение е равно на 0).

В дадената примерна схема протичат следните токове:
Id – ток на делителя
IB0 – постоянен ток на базата
IC0 – постоянен колекторен ток
IE0 – постоянен емитер

Усилвателен режим

Режимът, при който на входа на усилвателя се пдава променлив сигнал за усилване uвх(t) и е включено постоянно захранване EC.
Разглежданите при постояннотоков режим токове протичат едновременно с променливите токове на транзистора:
IB – базов ток, чиято стойност зависи от полярността и големината на входното напрежение.
IC – колекторен ток, който следва измененията на базовия ток, но е h21 пъти по-голям от него.
IE – емитерен ток, който тече през кондензатора C3 .

В усилвателния режим на работа на транзистора се появяват нелинейни изкривявания, когато работната точка при постояннотоков режим е избрана неправилно и при усилване попада в нелинейната част от характеристиката. Нелинейни изкривявания се появяват и при усилване на големи по амплитуда входни сигнали.

Фиг. 2 АЧХ на усилвателя с означение ниска и висока честоти, определящи честотната лента на усилвателя.

Вашият коментар