 |
|
Многокаскадный усилитель
Для получения высоких значений коэффициента усиления переходят от однокаскадного усилителя к многокаскадному, в котором каскады включаются последовательно. Структурная схема такого усилителя представлена на рис.2.13.
Рис.2.13. Структурная схема многокаскадного усилителя
Если потери между каскадами отсутствуют, то напряжение на выходе каждого предыдущего каскада равно напряжению на входе последующего каскада. Это позволяет записать для усилителя, состоящего из N каскадов, соотношение для коэффициента усиления
К 
= 
= 
· 
··· 
=
= К 
· К 
··· К 
. (2.17)
Таким образом, коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления его отдельных каскадов.
Многокаскадные усилители различаются по виду связей между каскадами. Эти связи могут быть конденсаторными, трансформаторными или непосредственными в зависимости от того, каким образом они осуществляются: через конденсатор, через трансформатор или непосредственно (кондуктивно). Например, многокаскадный усилитель, построенный из каскадов со схемами рис.2.2, имеет конденсаторную связь, т.к. элементами связи являются разделительные конденсаторы. Амплитудно-частотная характеристика такого многокаскадного усилителя подобна той, которая приведена на рис.2.12. Очевидно, что усилитель с конденсаторной связью между каскадами не может обеспечить усиление сигнала с напряжением, величина которого медленно изменяется с течением времени, т.е. с частотой f → 0.
Для усиления сигнала с медленно изменяющимся во времени напряжением используются усилители постоянного тока, в которых связь между каскадами непосредственная. Амплитудно-частотная характеристика таких усилителей приведена на рис.2.14.
Рис.2.14. Амплитудно-частотная характеристика
усилителя постоянного тока
Серьезным недостатком усилителя с непосредственной связью между каскадами является самопроизвольное изменение выходного напряжения при неизменной величине входного сигнала, называемая дрейфом нуля. Источниками данного явления могут быть нестабильности источников питания и в особенности изменение параметров транзисторов и других элементов схемы при изменении температуры и в результате старения. Нестабильности источников питания и тепловые уходы параметров элементов схемы проявляются в изменении режима работы транзистора по постоянному току. Поскольку эти изменения происходят медленно, то они через разделительные конденсаторы не передаются последующим каскадам. Если же связь между каскадами непосредственная, то изменения режимов работы предыдущего каскада передаются последующему и воспринимается последним, наряду с усиливаемым сигналом, как полезная информация. Таким образом, на выходе такого усилителя будет действовать напряжение, не связанное с входным сигналом, что очевидно, крайне нежелательно.