1.3. Нулева компенсира напрежението и дрифт

При проектирането на усилвател обикновено определи началния (оригинал) входния сигнал и вариация диапазон в определен честотен обхват. Като конкретен случай първоначалния входен сигнал може да бъде нула (започвайки Uin = 0). Този първоначален сигнал трябва да отговаря на някои от крайните продукти. Частен случай изход - Vout = 0 в началото Uin = 0, което може да бъде постигнато чрез използването на множество източници на енергия, различни решения верига като например тези, използвани в операционни усилватели. За прости вериги първоначално изходно напрежение (Uout в началото Уин) обикновено е различна от нула. Например, в графични Схеми 6.1 и 6.2, ще бъде равно на напрежението на колектора на втория транзистор когато Uin = Uin начало. Раздел 3.4 показва промяната на това напрежение рейтинги на резистори и транзистори дожите параметри за един етап. Разбира се, може да се емпирично определяне на стойността на изходното напрежение по време на доставка на източника на първоначалния входен сигнал и да се определи последващи промени в сравнение с тази стойност. Но когато голям брой копия на подобни усилватели, този подход е неефективен. Обикновено посочва определена стойност на изходното напрежение на нивото на входния източник. Тя се определя на базата на статистически измервания и изчисления.

Всеки усилвател може да има копие на отделния изходното напрежение (Uin когато Nach = 0), където нормативните. Това отклонение се нарича пристрастия напрежение нула. Обяснение за това име, за да се намери в операционни усилватели - най-масивната тип TF. Те са за първоначално напрежение на входния сигнал, изработен равно на нула, а съответният изход на симетричен биполярно мощност трябва да бъде нула. Ето защо, те компенсират напрежение - напрежението на изхода, когато накъсо (нула) вход, и това е по отношение на земята (нула).

По-благоприятно се преизчислява нулево напрежение във входната верига:

където UCM Rin - намалена (на входа) отклонението на напрежението на нула;

Ub О - компенсира напрежение на изхода на усилвател;

K - печалба.

Може да се предположи, че DC напрежение е винаги се прилага към входа на DCA (фигура 6.3), което води до появата на изхода на допълнителното напрежение не е полезно поради входния сигнал.

Фигура 6.3. DCA с нула пристрастия напрежение източник дава на входа

Голям недостатък на DCA директен силен, което драстично намалява тяхното приложно поле е зависимостта на техните характеристики и параметри на дестабилизиращи фактори - температура, мощност източник на напрежение, съпротивление и т.н. Тяхното влияние се проявява предимно в нестабилността на работната точка. Такава зависимост се наблюдава при етапи AC усилватели (виж вижда. 3). Те обаче не доведе до влошаване на параметрите на цялата схема. Дори ако работната точка на каскада и да се промени, тази промяна не оказва влияние върху работната точка на следващите етапи, тъй като в междинните съединителни елементи (кондензатори, трансформатори), се подава към входа на последващите етапи DC компонент. Ето защо, по-нататъшни действия, различни от един етап стабилизиране летаргичен точка в усилвателите AC обикновено не се опитва.

За DCA пряко усилване на промяна на напрежението на входа на първия етап (независимо дали по някаква причина - поради разликата на входния полезния сигнал или поради промени в работната точка, например, дължащи се на промени в температурата, стареене на компоненти или други дестабилизиращи фактори) амплифицирани тази и следващите етапи. Това води до факта, че дори и когато няма входен сигнал Рин и обезщетение Уб изходно напрежение варира DCA. Това явление се нарича нулата. Характеристики на дрейф за най-значимите дестабилизиращите фактори обикновено са дадени в техническата документация за Дирекцията за гражданска авиация. Например, параметри на операционни усилватели има скорост на промяна на офсет напрежение при нулево промяна на температурата с един градус.

Напрежение на дрейф на изхода на усилвателя, дори когато обезщетение Уб. То може да бъде същия ред, както напрежението на сигнала или дори да го др. Ето защо, заедно с такива методи намаляват течението, тъй като стабилизирането на захранващо напрежение, използването на дълбока отрицателна обратна връзка, а други, които се използват само схеми мерки, свързани с рационалния избор и строителни самите елементи на амплификация схеми.

Основните методи на повишаване на стабилността на UPT са следните:

1. Използването на балансирани (мост) вериги.

2. Трансформация на DC да AC и AC напрежение печалба, следвана от изправяне (печалба модулация и демодулация на сигнала - MDM).

1.4. Балансираните схеми УПТ

Балансиран схеми DCA се основават на балансиран балансиран мост chetyrehplechnogo: две идентични усилвателен елемент по идентичен начин на работа, образуват двете рамена на моста, а другите две рамена са две идентични резистор Rc в техните колектор вериги. Каскади могат да се формират на базата на биполярни и полеви транзистори. Типичен балансиран верига транзистор TF е показана на Фигура 6.4.

Фигура 6.4. Балансираното веригата УПТ

Тази схема е по същество мост, който раменете са колектор резистори Rc и вътрешно съпротивление VTI и VT2 транзистор. Резистори Rb1 и Rb2 са източник Withania делители на напрежение и служат за да изберете изходните транзистори режим. Комбинираният емитер комутиране резистор Rs. За един от диагоналите на поста е доведен Ek източник на напрежение мощност. а от друга - са заснети изходното напрежение (етап е свързан товар между колекторите на транзисторите):

За нормална работа на веригата изисква пълна симетрия на раменете. В този случай, в първоначалното състояние (преди е вход), мостът ще бъде балансиран, а напрежението на изхода ще бъде нула. Реално симетрия се постига преди всичко за това съвпадение двойка (еднакви) и помощни транзистор каскадни елементи (резистори пристрастия вериги, стабилизиране и други подобни). Често се използва транзистор монтаж, в която и двете активния елемент се извършват в един процес на един субстрат, в непосредствена близост един до друг. Ако абсолютната симетрия е предвиден във веригата, изходното напрежение не се променя поради дестабилизиращи фактори (температурата и други външни фактори).

На пълни течения симетрия рамо почивка на двете транзистори, както и техните вариации в случай на промяна в режима (например, промяна на напрежението Ek промяната на температурата и така нататък. Н.) са с еднаква големина. Потенциалите на колекторите по този начин също равни на или получават същото нарастване на напрежението. Ето защо, за една и съща експозиция дестабилизиращи въздействия от двете транзистори в същото време баланс на моста е нарушен и изходното напрежение не се появи, т.е. Напрежение дрифт е нула.

При прилагане на входен сигнал на полярност държавни транзистори варират в различни посоки (по един транзистор е леко отворена, другата prizakryvaetsya) и техните основи са различни в знак на напрежението. Bridge дисбаланс. Следователно възможностите на колекторите на транзисторите са равни по сила, но с обратен знак, за да увеличите. Изглежда стойност изходното напрежение и полярност на което зависи само от големината и полярността на напрежението на входа. По този начин, амплитуда характеристика на принципа на балансирания верига не трябва да се отклонява от права линия, преминаваща през началото.

Въпреки това, РС резистор не се генерира обратна връзка напрежение за променливите компоненти на токове # 8710; и IE1 # 8710; IE2. причинено от действието на полезния сигнал. Това се дължи на факта, че под влиянието на сигналните токове излъчватели на двете транзистори са равни, но срещу нарастване (# 8710; IE1 = - # 8710; IE2) като база потенциала винаги са противоположни една на друга (когато VT1 база от източника на сигнал е плюс за VT2 база - отрицателна и обратно). Следователно, усилването на схема се намалява.

Моля, имайте предвид, че входните и изходните напрежения не са свързани към земята потенциал (общ проводник). Разбира се, възможно е да се работи с напрежение на всеки един от тези входове или изходи по отношение на земята, но в такива случаи често се използват концепцията на диференциални и общ режим напрежения. Диференциалната напрежение е разликата между вход (изход) на напрежение:

Общ режим напрежение може да се определи като половината от сумата на напрежения:

В този случай напрежението на балансиран входа на усилвателя може да бъде представена както следва (фигура 6.5).

Фигура 6.5. Диференциална и общ режим напрежение

Диференциалната напрежение е нула, ако каскада два входа, свързани заедно. В този случай, всички на входното напрежение е вход общ режим на напрежение. В балансиран напълно балансиран етап в този случай изходното напрежение е нула, както и за всяка стойност на сигнала фаза. По този начин, балансиран усилвател усилва само разликата компонент и укрепване на компонент във фаза.

При разглеждането на баланс вериги изолиран диференциал и общите печалби режим. Техният размер може да бъде определена по този начин.

Когато се прилага към входовете на два еднакви, но противоположни по знак на напрежение (в този случай напрежението общ режим е нула) транзисторите работят в antiphase. Ето защо, за едно и също въздействие на всеки от транзисторите от същия баланс напрежение мост е нарушен и изходното напрежение не се появи. диференциална въздействието компонент дисбаланси моста и е описано по-горе.

В реални балансирани вериги винаги е известна асиметрия. Ето защо, напрежението на изхода дрейф не изчезва напълно. Въпреки това, нулата в балансирани вериги се определя от разликата на токовете на двете транзистори и затова много по-малко, отколкото в традиционните преки схеми за амплификация. Също така се появява в изходния сигнал определя от компонент на входния сигнал по фаза.

Информация за "DC усилвател и операционен усилвател"

Категория: Физика
Брой знаци с интервалите: 44077
Брой на таблици: 0
Брой снимки: 14