Всего на сайте:
183 тыс. 477 статей

Главная | Электроника

Фазоинверсный каскад с эмиттерной связью  Просмотрен 1077

В схеме с эмиттерной связью два плеча: ведущее - на транзисторе VT1 и ведомое - VT2 .(рис.39) Первое плечо (ОЭ) усиливает сигнал, переворачивая его по фазе, и он снимается с коллектора R′к - U′вых.

Эмиттеры транзисторов соединены в общую цепь, в которую

включено сопротивление эмиттерной связи Rэобщ - на нем разностным

переменным током двух транзисторов создается напряжение входного сигнала ведомого плеча VT2 - U″вых.

 

 

 

 

 

Рис.39

Фазоинверсная схема с эмиттерной связью транзисторов ОЭ и ОБ

 

База VT2 имеет по сигналу потенциал общего провода, поскольку соединена с ним через блокировочный конденсатор большой емкости Сб. Усиленный вторым плечом сигнал U″вых снимается с коллектора транзистора VT2 в той же фазе, что и на входе этого плеча (ОБ сигнал не переворачивает). Таким образом, схема дает два, противоположных по фазе относительно общего провода, сигнала.

В режиме покоя Rэобщ выполняет функции эмиттерной стабилизации режимов обоих транзисторов.

По принципу действия схема должны быть асимметричной, т.к. сигнал на входе VT2 создается разностным током, а значит, чем больше Rэобщ, тем меньше асимметрия плеч. Обычно она составляет 2 - 5%.

Причем, первоначальная асимметрия плеч в процессе работы стабилизируется тем точнее, чем больше Rэобщ. Это объясняется: пусть уменьшился ток VT2 (старение, замена), значит, уменьшилось U″вых, т.е. асимметрия возросла, но при этом увеличится разностный ток, следовательно, повысится входное напряжение VT2 на Rэобщ и возрастет его выходное напряжение U″вых , т.е. восстановится асимметрия. Это происходит за счет ООС по току в ведомом плече.

В этой схеме малы нелинейные искажения, фон переменного тока, максимальный неискаженный сигнал вдвое больше, чем в схеме с разделенной нагрузкой.

 

Дифференциальный каскад (рис.40)

Такой каскад не является привычным драйвером, но он используется перед предоконечным каскадом в аппаратуре серии «Звук Т» и входит в выходную часть оконечного усилителя, обхваченного общей петлей обратной связи. Его принцип действия удобно рассмотреть в этой теме, т.к. по построению эта схема практически не отличается от схемы с эмиттерной связью.

Дифференциальным называется каскад, имеющий два симметричных входа и дающий на выходе напряжение, пропорциональное разности входных сигналов («дифференциальный» - разностный). Его схема на рис 41.

На базы обоих транзисторов подаются два равных сигнала в противофазе, т.е. U″вх = - U′вх Выходной сигнал создается между коллекторами этих транзисторов, куда подключается следующий каскад или внешняя нагрузка Rн.

Так как каждый транзистор усиливает и переворачивает сигнал (схемы с ОЭ), то на сопротивлениях коллекторов Rк′ и Rк″ развиваются выходные напряжения U′вых и U″вых, а выходное напряжение Uвых является разностью потенциалов между коллекторами и определяется:

 

Рис.40 Дифференциальный каскад

 

Uвых ═ U′вых - U″вых или Uвых ═ К٠(U′вх - U″вх),

где К – коэффициент усиления плеча схемы, то есть выходное напряжение пропорционально разности входных.

При нормальной работе каскада входные напряжения подаются в противофазе и их разность равна сумме абсолютных величин напряжений, т.е. Uвых ═ U′вых + U″вых .

В эмиттерную цепь транзисторов включено сопротивление эмиттерной связи Rэ общ, которое создает эмиттерную стабилизацию каждого транзистора и обеспечивает связь по току сигнала между эмиттерами транзисторов. Когда на вход поданы противофазные сигналы, через Rэобщ проходят переменные составляющие токов транзисторов в противоположных направлениях, и если схема симметрична, то они взаимно компенсируются, при этом не создают напряжения обратной связи по току и коэффициент усиления не уменьшается, а получается вдвое больше, чем для одного транзистора в схеме ОЭ.

Достоинства: нечувствителен к помехам, попадающим на входы в одинаковой фазе, т.к. выходное напряжение Uвых в симметричной схеме равно нулю, а переменные токи проходят при этом в одном направлении, складываются и создают глубокую ООС по току, резко уменьшающую их коэффициент усиления, что еще больше ослабляет чувствительность схемы. Температурная стабилизация режима тем эффективнее, чем больше сопротивление резистора Rэобщ.. Однако с ростом этого сопротивления растут и на нем потери напряжения (U) и мощности (P), потребляемой источника питания.

Такой каскад применяется в ИМС контрольного усилителя УК-37 («ЗвукТ»).

 

В оконечном усилителе «ЗвукТ» применена другая разновидность дифференциального каскада, в котором во-первых, на следующий каскад снимается только один частичный сигнал с коллектора VT1, а VT2 включен по схеме с ОК и на его вход подается напряжение обратной связи (Uос) с выхода всего усилителя; во-вторых, роль Rэобщ.. выполняет динамическое сопротивление в виде транзистора VT3 с ОБ, являющегося токостабилизирующим двухполюсником.

Эту же схему можно использовать в качестве предоконечного каскада, если подавать сигнал только на первый вход, а снимать два противофазных частичных сигнала с коллекторов VT1 и VT2 относительно общего провода. Входной сигнал для VT2 будет создаваться на Rэобщ разностью переменных токов, для чего должно соблюдаться условие: i′ к ~ › i ″к ~

Контрольные вопросы:

1. Назначение и требования, предъявляемые к предоконечному каскаду;

2. Перечислить известные схемы предоконечных каскадов;

3. Объяснить назначение элементов схем предоконечных каскадов;

4. Принцип работы и свойства схем предоконечных каскадов.

Предыдущая статья:Фазоинверсный каскад с разделенной нагрузкой Следующая статья:Емкостная межкаскадная связь
page speed (0.014 sec, direct)