Главная >  Усилитель магнитоэлектрического осциллографа 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21

сопротивление (Rzi+Rss) и стабилизировать нормальную работу эмиттерного повторителя при изменении окружающей температуры. Введение положительной обратной связи по переменному току через конденсатор Сц как бы увеличивает сопротивление R35 по отношению к входному сигналу в 5-10 раз. Транзисторы 5 и Tq связаны гальванически. Режим работы транзистора Те полностью определяется термостабильностью транзистора Г5.

Следующий каскад основного усилителя на транзисторе Tj выполнен по схеме с общим эмиттером и имеет регулируемый переменным сопротивлением Rag коэффициент усиления 80-160. К этому каскаду предъявляются жесткие требования по режиму работы и коэффициенту усиления, поэтому выбран кремниевый транзистор. Кроме этого, в эмиттерную цепь транзистора Гу включено сопротивление Ruy участвующее в создании глубокой отрицательной обратной связи по постоянному току. Стабильность коэффициента усиления транзистора Гу достигается с помощью сопротивлений i?45 и Rq. Сопротивление 7?45 замыкается накоротко (переключателем П2) при работе прибора в узкой полосе частот и увеличивает отрицательную обратную связь при отключении фильтра. Таким образом, это сопротивление устраняет различие в коэффициенте усиления каскада при отключенном и включенном блоке фильтра.

Транзистор Гу нагружен на эмиттерный повторитель (транзистор Tq), что позволяет одновременно обеспечить высокоомн>ю нагрузку усилительному каскаду и согласовать его выход с входным сопротивлением фильтра. Термостабильность режима эмиттерного повторителя достаточно хорошая и определяется стабильностью режима предыдущего каскада. На выходе основного усилителя расположен еще один каскад, выполненный на транзисторе Tq по схеме с общим коллектором. Это исключает влияние внешней низкоомной нагрузки на нормальную работу прибора в целом.

Питание основного усилителя, за исключением транзистора Гд, осуществляется через стабилизирующую цепь /?48ДзД4. Стабилитроны и конденсатор C21, включенный параллельно с ними, развязывают основной усилитель по переменному току. Напряжение питания каскада с транзистором Тд поддерживается постоянным с помощью цепочки /ббДзЛб.

При работе в режиме анализатора первые три каскада основного усилителя охватываются частотно-зависимой отрицательной обратной связью. В качестве частотно-зависимой цепи используется схема двойного Т-образного моста. Схема двойного Т-образного моста обладает антирезонансными свойствами. Выражается это в том, что на некоторой частоте, называемой частотой настройки, наступает баланс схемы ш коэффициент передачи (отношение выходного напряжения к входному) падает до нуля. При уменьшении или увеличении частоты входного сигнала относительно частоты настройки коэффициент передачи схемы возрастает, стремясь к единице на очень малых и очень больших частотах.

Таким образом, двойной Т-образный мост является заграждающим фильтром для частот, близких к частоте настройки. Это свойство моста можно пояснить схемой, приведенной на рис. 11. На очень малых частотах реактивные сопротивления конденсаторов Си С2 и Сз очень велики и передача напряжения осуществляется через активные сопротивления Ri и R2\ при этом коэффициент передачи близок к единице. На очень больших частотах передача напряжения



осуществляется через конденсаторы Ci и Сг, реактивные сопротивления которых весьма малы. Коэффициент передачи здесь также близок к единице. На частотах, близких к частоте настройки, коэффициент передачи уменьшается. На частоте настройки наступает баланс схемы. Напряжения на сопротивлении Rs и конденсаторе Сз оказываются равными, но с противоположными по знаку фазовыми сдвигами. Цепь R2C2 создает дополнительный фазовый сдвиг такой величины, что напряжение на конденсаторе Сз оказывается равным и противофазным напряжению на сопротивлении Rz, а напряжение на сопротивлении /?2 -равным и противофазным напряжению на конденсаторе С3. В резултьате выходное напряжение на частоте настройки оказывается равным нулю.

Следует отметить, что использование двойных Т-образных мостов в качестве самостоятельных частотно-избирательных элементов встречается редко из-за их низкой добротности. Значительно чаще двойные Т-образные мосты встречаются в комбинации с усилительными каскадами, когда они включаются в цепь отрицательной обратной связи. Тогда, если усилитель переворачивает фазу входного сигнала на 180°, а двойной Т-образный мост не вносит фазовых сдвигов (это положение справедливо для случая сбалансированного моста при идеальном согласовании его по входу и выходу), то на частоте настройки сигнал с выхода усилителя не будет поступать на его вход, так как коэффициент передачи моста равен нулю. На всех других частотах, отличных от частоты настройки, часть выходного сигнала поступит в противофазе на вход усилителя через цепь отрицательной обратной связи, уменьшая входной сигнал. Действие отрицательной обратной связи будет тем сильнее, чем больше отличается частота от резонансной. Таким образом, коэффициент усиления усилителя будет падать с увеличением расстройки (с удалением частоты от резонансной).

Коэффициент усиления усилителя Кт, охваченного отрицательной обратной связью, выражается следующей формулой:

1+КоТ

где /Со - коэффициент усиления усилителя без обратной связи; Г -коэффициент передачи цепи обратной связи.

Отсюда видно, что на частоте настройки fo для сбалансированного моста

Кт - Ко-

Добротность усилителя, охваченного отрицательной обратной связью через двойной Т-образный мост,

где Qm - добротность двойного Т-образного моста.

Для того чтобы обеспечить нормальную работу усилителя, охваченного обратной связью через двойной Т-образный мост, необходимо выполнить следующие неравенства:

вых С -вх и Ru.m -вых

где Zbx nZsbix-входное и выходное сопротивление моста на частоте настройки;




вых - выходное сопротивление усилителя; н.м-сопротивление нагрузки моста. В описываемом приборе использованы схема моста и способ его включения в обратную связь избирательного усилителя, отличные от

ранее опубликованных

--1 ]- - Один из наиболее распро-

страненных вариантов

включеуия моста состоит в том, что напряжение входного сигнала и напряжение обратной связи суммируются во входной цепи усилителя с помощью сопротивлений по последовательной схеме. Недостатком такого включения является низкий коэффициент передачи от источника сигнала к избирательному усилителю (рис. 22). Поэтому потеря коэффициента передачи должна быть восполнена в другом месте путем создания дополнительных усилительных каскадов. Кроме того, резонансная характеристика усилителя, охваченного отрицательной обратной связью через двойной Т-образный мост способом, указанным на рис. 22, при больших расстройках существенно отличается от

Рис. 22. Схема включения Т-образного моста в цепь связи усилителя.

двойного обратной


Рис. 23. Частотные характеристики.

/ - параллельного LC-контура; 2 - избирательного усилителя с двойным Т-образным мостом.

аналогичной характеристики обычного резонансного контура той же добротности. Это отличие заключается в том, что при значительных расстройках частотная характеристика контура стремится к нулю, а усилителя с двойным Т-образным мостом - к величине, равной 1 (о (рис. 23).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21