каскады имеют, как правило, разный динамический диапазон для сигналов положительной и отрицательной полярности.

Рассмотрим несколько примеров таких каскадов. В этих примерах для упрощения элементы, задающие начальный режим транзисторов, заменены генераторами тока и напряжения.

Пример 1

Схема инвертирующего усилителя (рис. 3.13) на транзисторах п-р-п типа предназначена для усиления сигналов отрицательной полярности. Для входных сигналов положительной полярности динамический диапазон сильно ограничен и определяется начальным током вьпсодного транзистора. Для положительных

входных сигналов следует использовать р-п-р транзисторы с соответствующим изменением полярности питающих напряжений.

К собственно усилителю относятся элементы между точками входа и выхода. Усилитель содержит минимум деталей; в качестве элементов смещения, задающих начальный режим транзисторов, чаще всего

используются обычные резисторы.

Точные выражения для i?, Кы, Кус получить несложно, но они громоздки. Их упрощенный вид в предположении, что собственный коэффициент усиления транзисторов по току Д,/% 1, приведен ниже.

Рис. 3.13

где Кг,

{R +Roc)Rd

-, [3.3.1]

(Ч)исдР\ + исос + осдР1)

- коэффициент усиления усилителя по

напряжению при сопротивлении источника сигнала Rue = 0. Типичное значение коэффициента равно нескольким сотням.

В большинстве практических случаев вторым и третьим слагаемыми в знаменателе [3.3.1] можно пренебречь, тогда

[3.3.2]

Входное сопротивление

Выходное сопротивление + ос ос

1 J. iHic ir. 0

1 J. 4.

[3.3.3] [3.3.4]

Типичная величина входного и выходного сопротивлений составляет примерно 1 ом.

Рис. 3.14

Схема второго инвертирующего усилителя для отрицательных входных сигналов, но на транзисторах разной проводимости, приведена на рис. 3.14. По основным параметрам эта схема схожа с только что рассмотренной. Упрощенные выражения для Кус и R, совпадают соответственно с [3.3.2] и [3.3.3]. Выходное сопротивление несколько выше, чем в предыдущей схеме:

Обе приведенные здесь схемы фактически являются преобразователями ток - напряжение и очень часто используются как отдельные устройства предварительного усиления (предусилители) для усиления сигналов от источников с высокоомным (токовым) выходом и последующей передачи их по низкоомным линиям связи типа коаксиальных кабелей и витых пар.

Пример 3

Рис. 3.15

Пример 4

На рис. 3.15 приведена схема не-инвертирующей усилительной двойки для входных сигналов положительной полярности. Это типичный усилитель напряжения, поскольку он имеет высокое входное и низкое выходное сопротивления.

/?d(i+i?2+/? ) + i?2~ [23.6]

[3.3.7] [3.3.8]

Функционально схема на рис. 3.16 очень схожа со схемой на рис. 3.13, но есть одна особенность, на которую следует обратить внимание.

Второй (выходной) транзистор включен здесь по схеме с общей базой и со стороны коллектора является генератором тока с выходным сопротивлением примерно 10 Мом. Если сопротивления остальных элементов (Roc, Rh и элемент смещения), подключенных к выходу, имеют величину такого же порядка, то схема будет иметь очень высокий коэффициент усиления. Это схемное рещение используется при построении интегрирующих предусилителей, речь о которых пойдет в следующем разделе.

Рис. 3.16