л!альиого коэффициентов ослабления можно пользоваться следующими выражениями;

осл mill

при С р>7В,

R г

где г - сопротивление открытого канала полевого тразистора-Максимальная рабочая частота схемы определяется постоянной времени цепи, образуемой сопротивлением резистора на инвертирующем входе ОУ R1 и выходной емкостью полевого транзистора.

5 10 15 го 25 /<ш.5

Рис. 2 6. Управляемый напряжением аттенюатор с линейным изменением выходного напряжения от величины управляющего сигнала:

о - схема аттенюатора; б - зависимость коэффициента ослабления от упрамяющего напряжения

Если используется быстродействующий ОУ (например, КИОУДЮ), то в панхудшен случае, когда схема настроена на минимальное ослабление, частота среза будет равна 1,8 МГц.

Разновидностью усилителя с коэффициентом усиления, регулируемым аналоговым сигналом, является схема на рис. 2.7, в которой в качестве управляемого нелинейного элемента используется пара согласованных транзисторов Т2 \i ТЗ ъ дифференциальном включении EI01.

Управление усилением осуществляется с помощью напряжения упр. пoдaвaeюгo на базу эмиттериого повторителя, сформированного транзистором Tl. Изменение напряжения на эмиттере Tl вызывает изменение тока через резистор величиной 30 кОм и соответственно через резистор R2, включенный в цепн ОС. В результате изменяется коэффициент усиления схемы.

Эта схема имеет высокую линейность, а использование в цепи базы входного транзистора Т2 терморезистора позволяет скомпенсировать температурный дрейф Ки в широком диапазоне температур. Использование микросхемы 1HT59I вместо пары согласованных транзисторов Т2 и TS позволит существенно улучшить характеристики схемы. Корректирующий конденсатор С в ОУ подбирается из условия получения требуемой верхней граничной частоты.

Для получения широкого диапазона изменения коэффициента усиления в зависимости от приложенного управляющего напряжете* иия t/уцр можно использовать схе-му иа рис. 2.8. Потенциал иа инвертирующем входе ОУ поддержи-

155т

153Ш-

~15н -

510н

h4 о-

El-15и

Рис. 2.7. Управление коэффициентом усиления ОУ с помощью дифференциального каскада

Рис. 2.8. Использование ПТ для уп равлення усилением ОУ

Бается на уровне искусственной земли, в результате чего напряжение между стоком и истоком ПТ изменяется в небольших пределах даже при широком диапазоне изменения входного сигнала.

При этом напряжение сток-исток изменяется в диапазоне, ограниченном величиной напряжения запирания f/ggn полевого транзистора [III.

Передаточная функция по напряжению схемы может быть записана в виде

-{-NR 1

(2.1)

где г - сопротивление канала открытого ПТ; - напряжение между затвором и истоком, переменная N = г/ {г R). Если С Ri чо выражение (2.1) можно упростить: Ки = -?211зап-Величина N должна быть достаточно малой, но отличной от нуля, в противном случае схема ие будет работать. Управляющее напряжение схемы может изменяться от О до t/gn, а амплитуда входного напряжения определяется падением напряжения на резисторе R1 при протекании тока стока ПТ.

Желательно, чтобы характеристики нолевых транзисторов были идентичными; в противном случае будут наблюдаться,значительные искажения выходного напряжения при большом сигнале на входе. В качестве усилительного элемента лучше всего использовать ОУ с малыми входными токами, например 140УД2.

Согласованную пару ПТ можно также использовать для созда-. ния усилителя с регулируемым усилением, у которого полоса пропускания остается неизменной во все.м диапазоне регулировки усиления (рис 2.9) [12]

Характерная особенность приведенной на рис. 2.9 схемы заключается в том, что на ее входе для стабилизации полосы пропускания при изменении Ки включена цепь компенсации фазового запаздывания. Полагая R 4(i Ri можно найти значение: полосы пропускания из выражещш

A(f)\ = [RoRA+f<v)VR. (2,2)

Для того чтобы полоса пропускания не изменялась в зависимости от коэффициента усиления, член /?з (I .т- Ки) должен быть или полностью скдашенсирован, или оставаться постоянным Этого легко достичь, используя в качестве R3 сопротивление представляю- -

щее собой параллельное включение резистора R2 и полевого транзистора Т2, согласованного по характеристикам с Т1. Поскольку на затворы обоих ПТ подается одно и то же управляющее напряжение, в выражении (2.2) член, содержащий R, остается почти постоянным, так что регулировка усиления в широких пределах не будет сказываться на полосе пропускания Усилители такого типа могут найти применение в схемах АРУ, точных среднеквадратичных преобразователях, амплитудных компрессорах и модуляторах.

Схемы усилителей с автоматической регулировкой усиления для изменения Ки используют элементы с электрически изменяемым импедансом, в качестве которых обычно применяются диоды, варикапы, светоуправляемые резисторы, БТ и ПТ [I]. Преимущества и недостатки каждого прибора, используемого в таком режиме, приведены в табл. 2.4. Оценка параметров, которые необходимо учитывать в схемах АРУ, производится по пятибальной системе. Из таблицы видно, что наиболее* предпочтительными во всех отношениях являются БТ и-ПТ (сумма баллов 17 и 20 соответственно).

Общая структурная схема системы с АРУ приведена на рис. 2.10. Переменный сигнал с выхода основного усилителя подается на усилитель АРУ для усиления (или ослабления), затем выпрямляется, фильтруется, с помощью усилителя постоянного тока (УПТ) согла-

S Зак. ше

Рнс. 2 9 Усилитель с постоянной полосой пропускания