Усилители с RC связью

Тема 7 Многокаскадные усилители (МКУ)

Назначение – для получения больших коэффициентов усиления несколько усилителей включаются последовательно.

Сигнал от одного усилителя к другому передается через четырехполюсник связи (ЧПсв).

Тип ЧПсв во многом определяет свойства усилителя, особенно К_U и АЧХ.

Виды связи между каскадами:

1. Резистивно-емкостная – RC-связь (см. усилители с RC-связью)

2. Трансформаторная – обеспечивает наилучшее согласование R_ВЫХ с R_ВХ следующего каскада, но имеет узкую и неравномерную АЧХ. (используется все реже).

3. Гальваническая связь – (см. усилители с гальванической связью УГС).

Усилители с RC связью

Назначение элементов и принцип действия – см. ОЭ.

Помимо конденсаторов C_Р1 С_СВ С_Р2 в любой схеме есть паразитные емкости С_пар – это емкость монтажа, емкости переходов БПТ и т.д., которые включены параллельно со входом.

Эквивалентная схема RC-связи

Область Н.Ч.Область Ср.Ч.Область В.Ч.

Х_Ссв >> R_ВЫХ Х_Ссв << R_ВЫХ Х_Ссв << R_ВЫХ

Х_Спар >> R_ВХ Х_Спар >> R_ВХ Х_Спар << R_ВХ

Особенности АЧХ:

Уменьшение усиления – завал АЧХ – на низких частотах (Н.Ч.).

При уменьшении частоты сопротивление последовательных конденсаторов C_Р1 С_СВ С_Р2 ­ (Х_С = 1/2pfC) и в области Н.Ч. Х_С становится соизмеримо с R_ВХ, начинает ­ падение напряжения сигнала на этих конденсаторах, т.е. все меньшая часть сигнала передается через них на вход следующего каскада => U_ВХ ¯ => U_ВЫХ ¯ => K_f ¯

Чтобы расширить Df в области Н.Ч., т.е. уменьшить завал АЧХ на Н.Ч., нужно либо ­ емкость C_Р1 С_СВ С_Р2, либо ­ R_ВХ.

Уменьшение усиления – завал АЧХ – на высоких частотах (В.Ч.).

С ростом частоты уменьшается сопротивление С_пар ¯ и в области В.Ч. эти емкости начинают шунтировать (закорачивать) вход усилителя. Реальный U_ВХ ¯ => U_ВЫХ ¯ => K_f ¯

Чтобы расширить Df в области В.Ч., т.е. уменьшить завал АЧХ на В.Ч., нужно либо ¯ емкость С_пар, или ¯ R_ВЫХ предыдущего каскада.

Горизонтальный участок АЧХ – конденсаторы C_Р1 С_СВ С_Р2 и С_пар не влияют на АЧХ – их сопротивление уже << R_ВЫХ, а сопротивление С_пар еще >> R_ВХ.

Достоинства и недостатки:

+ малые габариты, вес, стоимость

+ полное разделение каскадов по постоянному току

– завал АЧХ на Н.Ч. – нельзя усиливать низкочастотные сигналы.