Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №6

Усилитель (рис. 4.18) со спадающей частотной характеристикой применяется при воспроизведении грамзаписи с магнитной головкой. Подъем частотной характеристики в области низких звуковых частот происходит за счет частотно-зависимой ОС, построенной на элементах R1, R2, С3, С4. Постоянные времени R1C4 = 300 мкс и R₂C₃ = 3000 мкс. Завал в области высоких частот осуществляется цепочкой R3C3 = 72 мкс. Для уменьшения выходного сопротивления включен транзистор. Коэффициент усиления схемы на частоте 1 кГц равен 30.

Усилитель с АРУ.

Усилитель (рис. 4.19) имеет нелинейную зависимость коэффициента усиления от амплитуды входного сигнала. В схеме осуществляется автоматическая регулировка усиления за счет ООС по переменному току. Эта связь осуществляется посредством изменения сопротивления полевого транзистора переменному току. Управление полевым транзистором происходит постоянным напряжением продетектированного выходного сигнала ОУ. Функции детектора выполняет транзистор VT2. Если входной сигнал превышает 1 В, то на выходе появляются» нелинейные искажения, связанные с появлением второй гармоники. Эти искажения вносит полевой транзистор из-за несимметричности его характеристики для различных полярностей сигнала. Значительно меньше искажений возникают с МОП-транзисторами.

Параллельные усилители.

Параллельное включение усилителей (рис. 4.20) увеличивает амплитуду сигнала в N раз, в то время как шумовая составляющая, являющаяся случайной величиной, возрастает только в N”². В той же степени уменьшается дрейф нуля и влияние температурных коэффициентов отдельных усилителей. Усиление схемы определяется сопротивлением резистора R4. Для схемы из шести параллельных усилителей среднее значение шума составляет 0,85 мкВ при шуме отдельного усилителя приблизительно в 2,2 мкВ. Приведенное ко входу напряжение сдвига равно 13 мкВ, а температурный коэффициент при 25 °C составляет 0,2 мкВ/К. Это соответствует зависимости N^-2

Усилитель на микросхеме К284СС2А.

Усилитель {рис. 4.21) имеет коэффициент усиления более 10⁴. С помощью резистора R4 коэффициент передачи можно менять в пределах от 50 до максимального значения, равного примерно 10⁴. Верхняя граничная частота равна 10 кГц. Режим по постоянному току осуществляется с помощью делителя R1 и R3 и стабилизатора напряжения, выполненного на элементах R6 и VD1.

Интегральная микросхема может работать и при пониженных напряжениях источников питания. Вместо напряжения питания 12 В можно применить напряжение 4 В, предварительно заменив стабилитрон резистором (1,5 кОм) с параллельно включенным конденсатором (50 мкФ). Однако следует иметь в виду, что. максимальная амплитуда неискаженного сигнала в этом случае будет равна 0,5 В.

Микрофонный усилитель на микросхеме К224ПП1.

Усилитель имеет коэффициент усиления 100. В нем осуществлена полная термостабилизация. Входное сопротивление 2 кОм, а выходное — 500 Ом (рис. 4.22). Микрофонный усилитель.

Усилитель (рис. 4.23) питается от одного источника. Напряжение этого источника определяет максимальную амплитуду неискаженного выходного сигнала, т. е. при ±U_а, равном 4; 6; 8; 12; 15; 18; 24 и 30 В, U_вых равно соответственно 0,4; 1,4; 1,7; 2,3; 3,2; 3,9; 5,2 и 6,5 В.

Снижение напряжения питания отрицательной полярности до 4–5 В приводит к уменьшению на несколько процентов коэффициента усиления. Уменьшение положительного напряжения приводит к уменьшению максимальной амплитуды выходного сигнала. При пониженном питании частотная характеристика остается без изменения.

Операционный усилитель с большим входным сопротивлением.

Входное сопротивление ОУ К140УД1А можно повысить при включении на входе микросхемы К101КТ1 (рис. 4.24). В микросхему К101КТ1 входят два хорошо подобранных транзистора. Входное сопротивление составного ОУ может превышать 10 МОм. Входной ток менее 0,2 мкА. Частотная характеристика усилителя равномерна в полосе от 0 до 500 кГц при подключении вывода 8 к 5.

Операционный усилитель с малым выходным сопротивлением.

Дополнительные транзисторы в схеме на рис. 4.25, несмотря на отсутствие начального смещения, уменьшают выходное сопротивление ОУ до 100 Ом. При переходе сигнала через нуль на выходном сигнале образуется «ступенька» в 100 мВ. Без компенсирующих элементов в схеме возникают колебания с частотой от 2 до 10 МГц. Генерация срывается при R = 70-120 Ом и С = 100 пФ. Температурный дрейф нуля 20 мкВ/град. Коэффициент усиления K = R₂/R1.

Линейный ОУ.