Стабилизированный усилитель с высоким входным сопротивлением

October 7, 2013 by admin Комментировать »

На рис. 5.8 показана схема стабилизированного по постоянному току широкополосного усилителя, высокое входное сопротивление которого достигается за счет применения полевого транзистора. Входная емкость составляет около 3 пФ, ширина полосы пропускания – 100 МГц, коэффициент усиления – 10 (параметры элементов в цепи обратной связи указаны на рис. 5.8). Усилитель Al обеспечивает стабилизацию схемы за счет управления каналом полевого транзистора Q1 с помощью дополнительной петли обратной связи. (См. «Linear Technology», Application Note 47, p. 34.)

Стабилизированный усилитель с коэффициентом усиления 10

На рис. 5.9 представлен вариант схемы стабилизированного по постоянному току усилителя с дифференциальным входом, а на рис. 5.10 – осциллограммы следующих сигналов: А – на одном из дифференциальных входов схемы, В – на выходе

Рис. 5.8. Схема усилителя со стабилизацией по постоянному току и с высоким входным сопротивлением

Рис5.9

Схемо стабилизированного усилителя с дифференциальным входом и коэффициентом усиления 10

Рис.5.10

Осциллограммы сигналов стабилизированного усилителя с дифференциальным входом и коэффициентомусиления 10

усилителя A1 (снято с 500-омного переменного резистора после емкости 0,001 мкФ), С – на выходе усилителя A2, D – на выходе усилителя АЗ. При калибровке сначала нужно установить резистор настройки коэффициента усиления по переменному току в положение, при котором форма импульса на выходе схемы будет наиболее близка к прямоугольной. Затем резистором настройки коэффициента усиления по постоянному току установить максимальное значение амплитуды плоской

ршины выходного импульса (осциллограмма D). Коэффициент усиления схемы 10, полоса пропускания – более 35 МГц, максимальная скорость нарастания – 50 В/мкс, напряжение смещения нуля – около 200 мкВ. (См. «Linear Technology», \pplication Note 47, p. 35.)

Стабилизированный усилитель с коэффициентом усиления 1000

На рис. 5.11 изображена схема, аналогичная представленной на рис. 5.9, но с коэффициентом усиления 1000. Полная полоса пропускания по малому сигналу – коло 35 МГц, полоса пропускания при максимальной мощности – 10 МГц, время нарастания – 7 нс, задержка – менее 7,5 нс. Входной шум не превышает 15 мкВ в пределах всей полосы пропускания. На рис. 5.12 показана реакция схемы на входной импульс длительностью 60 нс и амплитудой 2,5 мВ (осциллограмма А). Время

Рис. 5.11. Схема дифференциального усилителя со стабилизацией по постоянному току и коэффициентом усиления 1000 (номера выводов в скобкох для корпусо DIP)

Для отладки схемы подайте низкочастотный сигнал (или сигнал постоянного тока) заданной амплитуды и отрегулируйте подбором резистора 240 кОм (см. рис. 5.11) коэффициент усиления по низкой частоте до получения тысячекратно усиленного выходного сигнала (в установившемся режиме). Затем переменным резистором 250 Ом установите коэффициент усиления по высокой частоте таким образом, чтобы устранить выбросы на переднем и заднем фронтах выходного импульса. И наконец, регулировкой переменного конденсатора добейтесь оптимальной формы

Рис5.12

Осциллограммы сигналов при подоче на вход усилителя импульса длительностью 60 нс и амплитудой 2,5 мВ

Рис5.13

Частотная характеристика

нарастания и задержки тысячекратно усиленного сигнала (осциллограмма В) находится в пределах от 5 до 7 нс. Выбросы на переходной характеристике могут быть скомпенсированы путем подстройки усилителя Al. На рис. 5.13 приведена зависимость коэффициента усиления от частоты. Как видно, усиление остается практически постоянным с отклонениями не более 0,5 дБ вплоть до частоты 20 МГц и снижается на 3 дБ при 38 МГц. Выбросы на вершине импульса, заметные на рис. 5.12, вызваны небольшим подъемом частотной характеристики, который начинается с величины 1 МГц и заканчивается на частоте 15 МГц. При необходимости частотная характеристика усилителя может быть скорректирована вплоть до полного устранения выбросов на фронтах выходного сигнала.

фронта и спада импульса на выходе схемы. На рис. 5.14 представлены осциллограммы входного (А) и выходного (В) сигналов при правильно выполненных настройках. На рис. 5.15 видно влияние избыточного усиления по высокой частоте (значительные выбросы на фронтах импульсов), а на рис. 5.16 – влияние избыточного усиления по постоянному току, то есть затягивание процессов установления и спада переходной характеристики, неравномерность вершины. (См. «Linear Technology», Application Note 47, p.p. 36,37.)

Рис5.14

Осциллограммы входного и выходного сигналов при правильно выполненных ностройкох                     

Рис5.15

Влияние избыточного усиления в области высоких частот(значительные выбросы на фронтах выходного сигнала)

Рис.5.16

Влияние избыточного усиления в области низких частот (затягивание процессов установления и спада, неравномерность вершины)      

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты