Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №5
Шрифт:
9. Более совершенный детектор — "идеальный диод".
Коэффициент передачи Kд = R2/R1 = 1,8. Максимальное входное напряжение Uвx.mах = (Еп — 2Uбэ)•R1/R2 = 2 B.
Введение дополнительного транзистора и двух диодов обеспечивает расширения детектирования в области малых сигналов на 10…15 дб.
10.
Наибольшее применение каскад с ОБ (ОЗ) находит в сочетании с каскадом с ОЭ (ОИ). Это так называемый каскод — последовательное соединение ОЭ-ОБ (ОИ-ОЗ). Каскодные усилители примечательны тем, что в каскадах почти полностью развязаны входная и выходная цепи, т. к. база транзистора каскада с ОБ имеет неизменный потенциал. Следовательно, в каскодных усилителях эффект Миллера не проявляется. Поскольку входное сопротивление каскада с ОБ ничтожно мало, каскад с ОЭ работает в режиме короткого замыкания на выходе (т. е. по сути работает как каскад с ОК), обеспечивая такое же усиление, как идеализированный каскад с ОЭ. Входное сопротивление на высоких частотах выше, т. к. существенно уменьшается входная ёмкость каскада. Резкое ослабление ОС с выхода на вход способствует устойчивой работе каскада, особенно в резонансных усилителях.
Возможные сочетания каскада с ОЭ на n-р-n транзисторе с каскадом ОБ (ОЗ) на транзисторах разной проводимости:
Аналогичные схемы для каскада с ОИ на полевом транзисторе с каналом n– типа:
11. Наиболее распространённая схема каскода.
Более совершенный каскод с нейтрализацией Ск каскада с ОЭ благодаря следящей связи через диоды VD1, VD2:
12. Компенсация входной динамической ёмкости с помощью конденсатора.
13. Нейтрализация входной ёмкости с помощью схемы сдвига уровня на стабилитроне.
14. Схема с увеличенным коэффициентом усиления с сохранением высоких динамических характеристик путём применения встречной динамической нагрузки сочетании с компенсацией входной ёмкости.
15. Каскад с необычным включением по постоянному току.
Входное сопротивление такого каскада достаточно низкое.
16. Каскод с применением фототранзистора.
17. Простое устройство сложения и вычитания двух сигналов.
При подаче одинаковых сигналов на вых.2 напряжение должно отсутствовать, в противном случае нужно подобрать резистор R7.
18. Смешанный каскод
19. Каскод с двухполярным питанием.
20. Каскод с коэффициентом усиления 50 и с полосой пропускания 0…1 мГц.
Входная ёмкость — не более 20 пФ.
21. Широкополосный каскод с нейтрализацией входной ёмкости с помощью линейной следящей связи.
Входная ёмкость — около 0.1 пф.
Каскад с эмиттерными (истоковыми) связями. Дифкаскад
1. Упрощённые схемы каскадов с комбинированными связями:
Одно из основных достоинств таких каскадов состоит в том, что выходная цепь таких усилительных каскадов благодаря низкоомной связи (низкоомного выходного каскада с ОК с низкоомным входным каскадом с ОБ) слабо связана с входной. Очевидно, что в таких схемах эффект Миллера отсутствует.
Входное сопротивление каскада на биполярных транзисторах (без учёта входного делителя) равно входному сопротивлению каскада с ОК:
Rвх = rб + (1 + h21э)h11б2
Входное сопротивление каскада с полевым транзистором на входе определяется, в основном, входным делителем.
Выходное сопротивление соответствует выходному сопротивлению каскада с ОБ (О3).
Коэффициент усиления по напряжению равен произведению коэффициентов передачи каскадов с ОК (ОИ) и с ОБ (ОЗ), а так как коэффициент передачи каскада ОК (ОИ) примерно равен единице, то по существу коэффициент усиления определяется вторым множителем. Таким образом входные и выходные и выходные параметры таких каскадов соответствуют параметрам каскадов с ОК (ОС) и ОБ (ОЗ) соответственно.
2. Пример использования каскада для усиления сигналов ВЧ.
3. Широкополосный генератор.
При изменении резистора R1 в пределах 50 МОм…10 кОм имеет перестройку частоты выходного сигнала от 100 Гц до 400 кГц.
4. Высокочастотный генератор.
Период следования импульсов T = 3,1RC; частота — до 50 МГц.
5. Пример применения каскада с эмиттерными связями в фазовом детекторе.
6. Простейший балансный преобразователь частоты.
Достоинства:
1. Компенсация всех синфазных помех, в той числе сигнала гетеродина и его шумов;
2. Компенсация чётных гармоник, что приводит к уменьшению числа побочных каналов.
Более сложные смесители выпускаются в микросхемном исполнении, наиболее простой из них К174ПС1 — аналоговый перемножитель Джильберта.
7. Пример применения каскада с эмиттерными связями в электронном регуляторе усиления.
Введение обратной связи с помощью резисторов R6, R7 позволяет существенно снизить искажения сигнала. Отношение резисторов выбирают в пределах: R7/R6 = 2…10.
8. Электронный регулятор по японскому патенту.