Особенности каскадов предварительного усиления
Структурная схема полного усилителя низкой частоты УНЧ изображена на Рис.14.
Рис.14 Структурная схема УНЧ.
Входной каскад выделен с группы каскадов предварительного усиления, так как к нему предъявляются дополнительные требования по согласованию с источником сигнала.
Для уменьшения шунтирования источника сигнала Ri низким входным сопротивлением усилителя RВХ~ должно выполнятся условие: RВХ~ >> Ri
Чаще всего входным каскадом является эмиттерный повторитель, в которого RВХ~ достигает 50 кОм и более или используются полевые транзисторы, обладающие очень большим входным сопротивлением.
Кроме этого входной каскад должен обладать максимальным отношением сигнал / шум, так как он определяет шумовые свойства всего усилителя.
Регулировки позволяют оперативно устанавливать уровень выходной мощности (громкость, баланс) и изменять форму АЧХ (тембр).
Оконечные каскады обеспечивают требуемую выходную мощность в нагрузке при минимальных нелинейных искажениях сигнала и высокой экономичности. Требования к оконечным каскадам определяются их особенностями.
1. Работа усилителя мощности на низкоомную нагрузку акустических систем требует оптимального согласование оконечного каскада с полным звуковым сопротивлением АС: RВЫХ~ ≈ RН.
2. Оконечные каскады потребляют основную часть энергии источника питания и экономичность для них является одним из основных параметров.
3. Доля нелинейных искажений, вносимых оконечными каскадами, составляет 70…90%. Это учитывается при выборе их режимов работы.
Предоконечные каскады. При больших выходных мощностях усилителя назначение и требования к предоконечным каскадам аналогичны оконечным каскадам.
Кроме этого, если двухтактные оконечные каскады выполнены на транзисторах одинаковой структуры, то предоконечные каскады должны быть фазоинверсными.
Требования к каскадам предварительного усиления вытекают из их назначения - усиливать напряжение и ток, создаваемые источником сигнала на входе, до величины, необходимой для возбуждения каскадов усиления мощности.
- 11 -
Поэтому наиболее важными показателями для многокаскадного предварительного усилителя являются: коэффициент усиления напряжения и тока, частотная характеристика (АЧХ) и частотные искажения.
Основные свойства каскадов предварительного усиления:
1. Амплитуда сигнала в предварительных каскадах обычно мала, поэтому в большинстве случаев нелинейные искажения невелики и могут не учитываться.
2. Построение каскадов предварительного усиления по однотактным схемам требует применения в нихнеэкономичного режима А, что практически не сказывается на общей экономичности усилителя из-за малых значений токов покоя транзисторов.
3. Наибольшее распространение в предварительных каскадах получила схема включения транзистора с общим эмиттером, позволяющая получить наибольшее усиление иимеющая достаточно большое входное сопротивление, так что каскады можно соединить без согласующих трансформаторов, не теряя в усилении.
4. Из возможных способов стабилизации режима в предварительных каскадах наибольшее распространение получила эмиттерная стабилизация как наиболее эффективная и простая по схеме.
5. Для улучшения шумовых свойств усилителя, транзистор первого каскада выбирают малошумящим с большим значением статического коэффициента усиления по току h21э>100, а его режим по постоянному току должен быть слаботочным Iок = 0,2…0,5 мА, а сам транзистор для повышения входного сопротивления УНЧ включают по схеме с общим коллектором (ОК).
Для исследования свойств предварительных каскадов усиления составляется эквивалентная электрическая схема их по переменному току. Для этого транзистор заменяется схемой замещения (эквивалентным генератором ЕВЫХ, внутренним сопротивлением RВЫХ,проходной емкостью СК),а к нему подключаются все элементы внешней цепи, влияющие на коэффициент усиления и АЧХ (частотные искажения).
Свойства предварительных каскадов усиления определяются схемой их построения: с емкостной или гальванической связями, на биполярных или полевых транзисторах, дифференциальные, каскодные и другие специальные схемы.
Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 4021;