Усилители постоянного тока

Усилитель постоянного тока (УПТ) предназначен для усиления медленно меняющихся напряжений, что обуславливают его специфические свойства:

1. В схемах УПТ не могут быть использованы ни трансформаторы, ни разделительные конденсаторы, а для межкаскадных связей применяется только гальваническая связь в виде активных сопротивлений.

2. Для УПТ важным является стабильность нулевого режима при отсутствии сигнала.

Одна из главных причин дрейфа нуля – зависимость падения напряжения на эмиттерном переходе транзистора в активном режиме от температуры при постоянном токе эмиттера. Другой причиной дрейфа может являться нестабильность работы источника питания.

3. В ряде случаев при усилении слабых по мощности сигналов усилитель должен иметь высокое значение входного сопротивления. Последнее достигается применением сильной ООС и усилительных элементов с большим входным сопротивлением: полевые транзисторы и специальные “электрометрические”лампы с источником тока 10^-14¸10^-15 А.

Влияние нестабильности нуля может быть уменьшено применением стабильных источников питания, ООС, специальных схем и режимов работы.

Типовая схема двухкаскадного УПТ приведена на рис. 5.11. Здесь для установки нуля используется мост R ₁¸ R ₄ на входе и аналогичный мост R _э2- R _к2 -R ₅ -R ₆ на выходе. Для установлении рабочей точки второго каскада может использоваться дополнительный источник E _см. ООС в каждом каскаде, обусловленная сопротивлениями R _э1 и R _э2, стабилизирует коэффициент усиления и рабочие точки транзисторов.

Рис. 5.11. Схема двухкаскадного УПТ.

В многокаскадных схемах для усиления слабых сигналов применяют схему УПТ с преобразованием постоянного напряжения в переменное, с последующим усилением переменного сигнала и обратного преобразования в постоянный (рис. 5.12)

Рис. 5.12. Схема УПТ с преобразованием.

Преимущество УПТ с преобразованием:

1. Значительно меньший уровень дрейфа нуля, позволяющий усиливать слабые сигналы.

2. Малая чувствительность к колебаниям питающего напряжения.

3. Высокий коэффициент усиления.

К недостатком УПТ с преобразованием можно отнести сложность схемы.