Избирательные усилители

Избирательными, или селективными, называются усилители с узкой полосой пропускания. Они применяются в том случае, когда из сложного входного напряжения необходимо выделить полезный сигнал, подавив остальные сигналы, представляющие помеху, например при приеме радио- и телепередач, в системах измерения, автоматического конт­роля и управления и т.д.

Уменьшение полосы пропускания усилителя достигается включением в него частотных фильтров в качестве нагрузки или в цепь ОС. В усилителях первого типа нагрузкой служит параллельный колебательный контур LC (рис.166, а), и частотная зависимость коэффициента усиления совпадает с частотной зависимостью сопротивления контура, достигая максимального значения К _рез, на резонансной частоте (рис. 166, б). Модуль коэффициента усиления такого усилителя определяется выражением

К = К _рез/(√1+(ΔFQ/f₀)²).

Он снижается при уменьшении добротности Q контура. При уменьшении добротности контура увеличивается поло­са пропускания Δ F усилителя, т.е. снижается его избира­тельность. С целью увеличения добротности контура часто используется не полное, а частичное включение контура в коллекторную цепь (рис.167, а). При работе усилителя на низкоомную нагрузку для уменьшения шунтирования контура малым сопротивлением нагрузки напряжение снимают с части контура (через конденсатор Ср2 на рис.167,а), или с дополнительной обмотки L2, индуктивно связаннойс основной L1 (рис.167,б).

Рис.166. Схема избирательного усилителя с колебательным контуром (а) и его резонансные характеристики (б)

Рис. 167. Схемы узкополосных избирательных усилителей

Экспериментальные исследования показывают, что наибольшую добротность контура (от 50 до 200, а с применением ферритовых сердечников и до 500) легче всего обеспечить в диапазоне частот от 50 кГц до 5 МГц. На частотах менее 50 кГц добротность контура уменьшается вследствие роста активного сопротивления катушки, которое повышается с увеличением числа витков, а на частотах более 5 МГц — вследствие возрастания потерь в конденсаторе и в паразитной емкости катушки.

На частотах менее 50 кГц лучшими избирательными свойствами обладают усилители, содержащие частотный RC - фильтр в цепи ОС. В качестве частотного RС- фильтра наибольшее распространение получил двойной Т-образный мост.