13.3. Усилитель постоянного тока типа модулятор-демодулятор (мдм)

Принцип построения усилителей такого типа основан на преобразовании постоянного сигнала в переменный сигнал. Переменный сигнал усиливается широкополосным усилителем и преобразуется в сигнал постоянного тока.

Структурная схема УПТ типа МДМ приведена на рис.13.7.

Широкополо-

Модулятор _сный демодулятор _ФНЧ

усилитель

генератор

Рис.13.7. Структурная схема УПТ типа МДМ

Для работы усилителя необходимо синхронизировать работу модулятора и демодулятора. Поэтому в схему включен генератор тактовых синхроимпульсов.

Работу схемы поясняют временные диаграммы рис.13.8.

150

U

1

t

2

t

3

t

4

t

Рис.13.8. Временные диаграммы: 1 – сигнал на входе усилителя типа МДМ; 2 – импульсы на выходе генератора тактовых импульсов; 3 – сигнал на выходе широкополосного усилителя; 4 – сигнал на выходе ФНЧ. Огибающая сигнала на диаграмме 3 совпадает по форме со входным сигналом усилителя (диаграмма 1).

Дрейф нуля в рассматриваемой схеме, может возникнуть только из-за неидеальной работы ключей в модуляторе и демодуляторе: в широкополосном усилителе дрейф нуля отсутствует. Для устранения этого недостатка следует использовать ключи с малыми временами переключения. Например,

оптоэлектронные ключи.

Усилитель типа МДМ имеет узкую полосу пропускания. Поэтому, УПТ типа МДМ следует только для усиления сигналов постоянного тока, а для усиления переменных сигналов следует использовать широкополосный усилитель рис.13.9.

151

K

МДМ ^ШУ

f

Рис.13.9 Разбиение АЧХ в широкополосных усилителях постоянного тока

13.4. Усилители с автоматической коррекцией нуля

Минимальное значение дрейфа нуля позволяют получить УПТ с

автоматической коррекцией нуля. Структурная схема такого усилителя

приведена на рис.13.10.

Uc	К1	К3

Uоп К2

К4 ДН АЗУ

БУ

Рис.13.10. Структурная схема УПТ с автоматической коррекцией нуля

Работа схемы состоит из двух временных интервалов (тактов): такта коррекции и рабочего такта. В течении времени коррекции ключ К1 отключает подачу на вход схемы напряжения сигнала, а на вход усилителя через ключ К2

подается напряжение, равное нулю. Ключ К3 переключает выход усилителя на аналоговое запоминающие устройство (АЗУ), которое в течение рабочего такта запоминает напряжение дрейфа. Напряжение дрейфа приводится ко входу через делитель напряжения (ДН). В течении рабочего такта ключ К1

подключает на вход схемы напряжения сигнала, а ключ К4 – подключает к положительному входу дифференциального усилителя напряжение дрейфа,

приведенное ко входу. Таким образом, согласно свойству дифференциального усилителя вычитать синфазные сигналы, напряжение дрейфа на выходе схемы приводится к нулю.

152

Напряжение дрейфа на выходе схемы появляется в том случае, если во время рабочего такта напряжение дрейфа изменилось. Основным недостатком схемы является наличие такта коррекции: в течении такта коррекции на выходе усилителя сигнал отсутствует.

Контрольные вопросы

59. Какие усилители называются усилителями постоянного тока (УПТ)? а) усилители, способные усиливать сигнал на нулевой частоте

б) усилители, способные усиливать сигнал постоянного и переменного тока в) усилители, у которых отсутствует разделительная емкость.

59. Какими параметрами описывается работа УПТ?

а) только коэффициентом усиления по напряжению, АЧХ, ФЧХ б) только напряжением сдвига

в) напряжением дрейфа нуля, коэффициентом усиления по напряжению, АЧХ, ФЧХ.

59. Для чего в цепи эмиттерной цепи УПТ с гальванической связью между каскадами включают стабилитрон?

а) для стабилизации напряжения в цепи эмиттера б) для стабилизации выходного напряжения в) для обеспечения работы последующего каскада

59. Каково назначение генератора стабильного тока (ГСТ) в цепи эмиттера дифференциального УПТ?

а) обеспечение стабильного тока в цепи эмиттера б) обеспечение стабильного тока в нагрузке

в) обеспечение требуемого режима работы активного элемента

59. За счет чего уменьшается напряжение дрейфа в УПТ типа модулятор-демодулятор? а) за счет использования разделительной емкости

б) за счет усиления сигнала переменного тока, промодулированного сигналом постоянного тока

в) за счет использования модулятора и демодулятора в схеме.