5.3 Упт с непосредственной связью между каскадами

R

R

R

I

E

к

1

к

2

к

1

R

б

1

I

I

I

I

R

б

U

вых

R

б

1

к

1

б

2

I

R

U_кэ2

н

0

U

U

к

э1

U

б

э2

U

б

э1

R

2

R

R

0

к2

U_э2

U

U

вх

э

2

R

э

1

E

0

э1

В этой схеме выход предыдущего каскада гальванически соединен со входом последующего. Компенсация постоянного напряжения на нагрузке в режиме покоя достигается включением делителя напряжения. Источником входного сигнала Е_с с внутренним сопротивлением R_c может служить фотосопротивление, термопара или другой датчик.

Недостатком рассматриваемой схемы УПТ является то, что для обеспечения режимов покоя транзистора сопротивления резисторов R_к и R_э должны удовлетворять условиям: R_кn < R_k(n-1); R_эn > R_э(n-1), где n – номер каскада усилителя. Вследствие этого коэффициент усиления напряжения убывает от каскада к каскаду, т.е. К_n < K_n-1. Поэтому проектирование такого усилителя с числом каскадов более трех – четырех оказывается нецелесообразным.

5.4. Дрейф нуля и способы борьбы с ним

Усилители постоянного тока имеют специфический недостаток, затрудняют усиление очень малых постоянных напряжений и токов. В УПТ существует так называемый дрейф нуля, который определяет нижний предел, усиливаемых напряжений. Дрейф нуля заключается в том, что с течением времени изменяются токи транзисторов и напряжения на электродах. При этом нарушается компенсация постоянной составляющей напряжения, и на выходе усилителя появляется напряжение в отсутствие входного сигнала. Поскольку УПТ должен усиливать напряжение вплоть до самых низких частот, всякое изменение постоянный составляющих напряжения из-за нестабильности источников питания , старения транзисторов, изменение температуры окружающей среды и т.д. принципиально не отличается от полезного сигнала.

Дрейф нуля УПТ легко можно наблюдать в следующем опыте. Вход усилителя постоянного тока замыкают накоротко (рис), а на выходе включают вольтметр. С течением времени при отсутствии входного напряжения из-за нестабильность значений и неточной их компенсации появляется выходное напряжение, примерная временная зависимость показана на рис .Это напряжение, деленное на коэффициент усиления усилителя, называют дрейфом нуля, приведенным ко входу усилителя:

В дальнейшем под напряжением дрейфа будем понимать напряжение дрейфа, приведенное ко входу усилителя.

Усилитель постоянного тока может правильно воспроизводить на выходе только те сигналы, которые значительно превышают напряжение дрейфа, т.е. при . Поэтому при проектировании чувствительного усилителя приходится принимать специальные меры. Выходное напряжение состоит как бы из двух составляющих монотонно изменяющегося напряжения.

В транзисторных усилителях главной причиной дрейфа нуля является температурная нестабильность транзисторов.

Для борьбы с дрейфом нуля принимают ряд мер:

1. стабилизацию напряжения источников питания;

2. стабилизацию температурного режима;

3. использование дифференциальных (балансовых) схем УПТ.

Схема измерения напряжения дрейфа УПТ

Рис.5.4.

Дрейф нуля УПТ

Рис.5.5.