Введение в электронику
Шрифт:
На рис. 28–36 изображен усилитель радиочастоты, используемый в радиоприемнике с амплитудной модуляцией.
Рис. 28–36. Усилитель радиочастоты в радиоприемнике сигналов с амплитудной модуляцией.
Конденсаторы C1 и С4 настраивают антенну и выходной трансформатор T1 на одну и ту же частоту. Входной сигнал с помощью индуктивной
На рис. 28–37 изображен усилитель радиочастоты, используемый в телевизионном высокочастотном тюнере.
Рис. 28–37. Усилитель радиочастоты в телевизионном высокочастотном тюнере.
Цепь настраивается катушками индуктивности L1A; L1B и L1C. При повороте ручки переключателя каналов в цепь включается новый набор катушек. Это обеспечивает усиление в необходимой полосе частот для каждого канала. Входной сигнал попадает в перестраиваемую цепь, состоящую из L1A, C1 и С2. Транзистор Q1 работает, как усилитель класса А. Выходная коллекторная цепь представляет собой двойной перестраиваемый трансформатор. Катушка L1B настраивается конденсатором С4, а катушка — L1C конденсатором С7. Резистор R2 и конденсатор С6 образуют развязывающий фильтр, предотвращающий попадание радиочастот в блок питания и их взаимодействие с другими цепями.
В радиоприемниках с амплитудной модуляцией входной радиосигнал преобразуется в сигнал постоянной промежуточной частоты. После этого используется усилитель промежуточной частоты с фиксированной настройкой для увеличения уровня сигнала до необходимой величины.
Усилитель промежуточной частоты — это одночастотный (узкополосный) усилитель. Обычно для усиления сигнала до необходимого уровня используются два или три каскада усиления промежуточной частоты. Чувствительность приемника определяется усилением усилителя промежуточной частоты. Чем выше усиление, тем выше чувствительность. На рис. 28–38 показан типичный усилитель промежуточной частоты радиоприемника амплитудно-модулированных сигналов. Промежуточная частота равна 455000 герц. На рис. 28–39 изображен усилитель промежуточной частоты телевизионного приемника.
Рис. 28–38. Усилитель промежуточной частоты в радиоприемнике сигналов с амплитудной модуляцией.
Рис. 28–39. Усилитель
На рис. 28–40 приведена таблица, в которой сравниваются частоты радио и телевизионных приемников.
< image l:href="#"/>Рис. 28–40. Сравнение радио и телевизионных частот.
28-7. Вопросы
1. Чем усилители радиочастоты отличаются от других усилителей?
2. Какие два типа усилителей радиочастоты вы знаете?
3. Где используются усилители радиочастоты?
4. Что такое усилитель промежуточной частоты?
5. Что самое главное в усилителе промежуточной частоты?
Операционный усилитель — это усилитель постоянного тока с очень высоким усилением. Обычно операционные усилители имеют коэффициент усиления от 20 000 до 1000000.
На рис. 28–41 изображено схематическое обозначение операционного усилителя. Вход, помеченный знаком (-), называется инвертирующим входом, а вход, помеченный знаком (+) — неинвертирующим входом.
< image l:href="#"/>Рис. 28–41. Схематическое обозначение операционного усилителя.
На рис. 28–42 изображена блок-схема операционного усилителя.
Рис. 28–42. Блок-схема операционного усилителя.
Операционный усилитель состоит из трех каскадов. Каждый каскад является усилителем со своими характерными особенностями.
Входной каскад — это дифференциальный усилитель. Он позволяет операционному усилителю реагировать только на разность входных сигналов. Кроме того, дифференциальный усилитель усиливает сигнал, пропорциональный разности входных напряжений, и не реагирует на одинаковые сигналы на обоих входах. Это называется ослаблением синфазного сигнала. Ослабление синфазного сигнала полезно при измерении слабых сигналов на фоне шума с частотой 60 герц. Шум с частотой 60 герц является общим для обоих входов и поэтому он ослабляется, а операционный усилитель усиливает только малую разность сигналов на обоих входах. Амплитудно-частотная характеристика дифференциального усилителя обеспечивает усиление от области низких частот до постоянного тока. Это означает, что дифференциальный усилитель может усиливать не только низкочастотные сигналы переменного тока, но и сигналы постоянного тока.
Второй каскад — это усилитель напряжения с высоким коэффициентом усиления. Этот каскад состоит из нескольких пар транзисторов, соединенных по схеме Дарлингтона, достигает усиления по напряжению в 200000 раз и более, обеспечивая большую часть усиления операционного усилителя.
Последний каскад — это выходной усилитель. Обычно это эмиттерный повторитель на комплементарных транзисторах. Он используется для того, чтобы операционный усилитель имел низкий выходной импеданс. Операционный усилитель может обеспечить несколько миллиампер тока нагрузки.
Операционные усилители рассчитаны на питание от двухполярного источника напряжения от ±5 до ±15 вольт. Положительный вывод источника питания должен обеспечивать от +5 до +15 вольт по отношению к земле, а отрицательный от -5 до -15 вольт по отношению к земле. Это позволяет выходному напряжению изменяться в сторону положительных и отрицательных значений по отношению к земле. Однако в некоторых случаях операционные усилители могут работать и от однополярного источника питания.
Принципиальная схема типичного операционного усилителя изображена на рис. 28–43.