10. Багатокаскадні підсилювачі
Підсилювач з нейтралізацією.Підсилювач на польових транзисторах (рис. 4.65) працює в широкому діапазоні температур від - 196 до +85 °С. Режим постійного струму встановлюється резисторами автозміщенняR3, R6іR8таким чином, щоб робоча точка польових транзисторів відповідала мінімальному температурному дрейфу струму стоку Смуга пропускання підсилювача дорівнює 10 Гц - 1 МГц. Широкополосність забезпечується малою вхідною ємністю. Зменшення впливу ємності польового транзистора досягається нейтралізацією, що здійснюється за рахунок ООС у витік і стік вхідного транзистора. Вхідна ємність лежить у межах 1 - 2 пФ. Шуми підсилювача еквівалентні опору 10 кОм для температури 77 К і 50 кОм для температури 293 К. Вхідний опір підсилювача близько 8 МОм, а вихідний - близько 100 Ом.
Транзисторний широкосмуговий підсилювач.Коефіцієнт посилення підсилювача (рис. 4.66) у смузі частот від 5 Гц до 15 МГц становить близько 15 дБ. Підсилювач охоплений глибоким ООС, що забезпечує стабільність його основних характеристик. Захист від самозбудження забезпечується вибором необхідних співвідношень постійних каскадів. Для зменшення нижньої граничної частоти смуги пропускання застосовується польовий транзистор, що забезпечує вхідний опір близько 2 МОм. Великий вхідний опір каскаду дозволяє зменшити ємність конденсатора С1. Навантаження ланцюга стоку польового транзистораVT2є генератор струму на транзисторіVT1.Це динамічне навантаження дає можливість збільшити посилення першого каскаду і тим самим глибину ООС. Крім того, це навантаження дозволяє зменшити нелінійні спотворення вхідного каскаду і довести їх до 0,2% в смузі частот до 3 МГц. Для зменшення вихідного опору вхідного каскадузастосовується емітерний повторювач на транзисторіVJ3.ТранзисторVT4збільшує загальний коефіцієнт посилення та забезпечує необхідний базовий струм транзистораVT5,який працює на низькоомне навантаження. Підсилювач працює в діапазоні температур від -10 до +50 °С.
Підсилювач з безпосереднім зв'язком.У підсилювачі (рис. 4.67) використовується безпосередній зв'язок між каскадами. Колекторні струми транзисторів щодо невеликі. У зв'язку з цим шуми підсилювача зведені до мінімуму і становлять приблизно 10 мкВ у смузі частот від 2 Гц до 100 кГц. Наявність польового транзистора у першому каскаді дозволяє отримати вхідний опір близько 5 МОм. У разі необхідності збільшення вхідного опору слід змінити опір резистора R1. Шуми підсилювача у разі зростуть. Коефіцієнт посилення можна змінювати від 100 до 4000 підстроювальним резисторомR7.Виняток із схеми конденсатора С1 дозволяє використовувати підсилювач для передачі сигналів постійного струму. У цьому дрейф становитиме 1,5 мВ за 8ч роботи.
Мал. 4.66 Мал. 4.67
Чуттєвий підсилювач.Схема (рис. 4.68) призначена для посилення сигналів у діапазоні частот від 100 Гц до 1,2 МГц; коефіцієнт посилення порядку 104. Вхідний шум при опорі генератора 5 ком дорівнює 40 мкВ, максимальний вихідний сигнал 1,5 В, вхідний опір 2,5 МОм. Схема містить п'ять каскадів посилення. Вхідний каскад на польовому транзисторіVT1виконаний за схемою з ОІ. Два наступні каскади зібрані за ідентичною схемою. У цій схемі для стабілізації параметрів підсилювача застосовані два ланцюги ООС через резисториR3іR6, R12таR15.
Останній каскад з ОС черезR20забезпечує посиленняблизько 20 і малий вихідний опір. Замість дискретних компонентів можливе застосування інтегральної мікросхеми К122УС1.
Широкосмуговий підсилювач. Підсилювач складається із трьох каскадів (рис. 4.69). Кожен каскад має коефіцієнт посилення близько 30. Смуга пропускання підсилювача від 1 кГц до 1 МГц. При використанні транзисторів з більш високою граничною частотою, наприклад, КТ360 і КТ324, смуга пропускання може бути розширена до 100 МГц. Незважаючи на те, що загальний коефіцієнт посилення більше 2-10 4 підсилювач стійкий. Це відбувається зокрема за рахунок того, що кожен каскад живиться від окремого джерела живлення. Принцип побудови підсилювача можна використовувати при створенні підсилювача резонансного з великим коефіцієнтом посилення.