Каскодный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Каскодные радиочастотные усилители широко применяют в современной схемотехнике, поскольку они обладают целым рядом преимуществ и, в первую очередь, высокой устойчивостью к самовозбуждению. Журнвл "Рвдио" неоднократно публиковал описания таких усилителей и устройств с их применением. Представляем читателям еще одну черту в облике классического квскодного усилителя.

Известные каскодные усилители обычно имеют сравнительно низкое входное сопротивление и часто довольно сложны, в том числе в налаживании. Введение в них автоматического регулятора усиления (АРУ) также не всегда просто.

Каскодный усилитель, описанный в [1] (рис. 7.13), свободен от указанных недостатков. Он выполнен по схеме общий исток-общий эмиттер с применением "токового зеркала" (рис. 1) и связи ступеней по постоянному току. Применение в "токовом зеркале" согласованной пары транзисторов VT2, VT3 позволяет довести усилитель по температурной стабильности практически до уровня ступени на полевом транзисторе VT1, а полное использование напряжения питания - существенно расширить амплитудную характеристику. Линейность усилителя в целом в значительной мере зависит от линейности полевого транзистора и, как показано далее, может быть улучшена.

Регулировочная характеристика усилителя также имеет ряд положительных особенностей, в частности, она более линейна, что характерно для ступеней на полевых транзисторах. Регулирование усиления в устройстве легко реализовать, например, заменой резистора R1 участком коллектор-эмиттер биполярного транзистора или закрыванием полевого транзистора VT1 по цепи затвора.

Входной транзистор VT1 обеспечивает требуемое входное сопротивление и не нагружает входной полосовой фильтр L1C1. Низкое входное сопротивление "токового зеркала" практически исключает паразитную положительную ОС в усилителе и позволяет включить резонансную нагрузку L2C4 непосредственно на его выходе. К положительным факторам можно отнести и то, что входной и выходной полосовые фильтры "привязаны" к общему проводу, что значительно упрощает каскадирование усилителя, например, при создании на его основе многоступенных усилителей промежуточной частоты супергетеродинных радиоприемников.

Линейность усилителя в целом, как и линейность регулирования, а также "развязки", в частности, можно заметно улучшить, если собрать его по схеме общий исток-общая база (рис. 2), используя для этого простейший развязывающий ВЧ трансформатор Т1 по [2]. Заметим, что, включая трансформатор соответствующим образом, можно обеспечить инверсию фазы выходного напряжения или отсутствие подмагничивания магнитопровода. На рис. 2 трансформатор включен именно без подмагничивания.

Для сравнительной оценки вариантов каскодного усилителя проведены проверки цифровой (с помощью программы ELECTRONICS WORKBENCH) и физической моделей усилителя и его прототипа с использованием имеющихся в наличии радиокомпонентов - транзисторов КП303Б, КТ361В и трансформатора, намотанного на кольце К7х4х2 из феррита с магнитной проницаемостью 1500 с двумя обмотками по 15 витков проводом ПЭВ-2 0,2 [2]. Индуктивность первичной обмотки проконтролирована инструментально.

В качестве полосовых контуров были применены фильтры усилителя ПЧ транзисторной радиолы "Серенада-406". Отбора компонентов по параметрам не проводили. Ток, потребляемый усилителями, не контролировали. Рабочую точку полевого транзистора задавали изменением сопротивления резистора R1 декадами в пределах 100 Ом...10 кОм. Измерения проведены осциллографом С1 -55.

Результаты эксперимента представлены на рис. 3, где показаны зависимости коэффициента усиления от сопротивления резистора R1. Кривая 1 соответствует цифровой модели усилителя по схеме рис. 2; 2 - его физической модели; 3 - физической модели прототипа (см. рис. 1). Усилители работают устойчиво и без искажений во всем динамическом диапазоне. Низкий коэффициент усиления объясняется пониженным эквивалентным сопротивлением выходного полосового фильтра.

Коэффициент усиления ступени по схеме общий исток-общая база (см. рис. 2) с хорошей точностью определен произведением крутизны полевого транзистора и коэффициента передачи тока биполярного транзистора, измеренных в рабочей точке, и эквивалентного сопротивления полосового фильтра.

В заключение можно отметить, что применение усилителя по схеме общий исток-общая база, который имеет лучшие параметры по линейности, коэффициенту усиления, глубине его регулирования (вплоть до закрывания) и технологичности, более предпочтительно. Тем не менее все усилители работоспособны, не требуют налаживания и подборки транзисторов (настройка полосовых фильтров, конечно, необходима), хорошо каскадируются. Регулировать усиление можно как по цепи затвора полевого транзистора (при нулевой мощности), так и по цепи истока изменением сопротивления резистора вплоть до закрывания усилителей.

Литература

1. Горошков Б. И. Элементы радиоэлектронных устройств (Справочник). - м.: Радио и связь, 1989.
2. Ред. Э. Т. Схемотехника радиоприемников. Практическое пособие (Пер. с нем.) - М.: Мир, 1989.

Автор: В.Гуськов, г.Самара

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Зарядники электромобилей на стоянках 23.10.2013 Компания Hevo в сотрудничестве с Нью-Йоркским университетом планирует установить в Нью-Йорке систему беспроводной зарядки автомобилей. Устройства, похожие на крышку канализационного люка, будут заряжать электромобили на стоянке. Ежедневно в любом крупном городе большое количество автомобилей развозят продукты, почту, другие грузы, делая десятки остановок в одних и тех же местах. Если установить на этих остановках беспроводные зарядные устройства, то можно без особых реформ частично перевести транспортную инфраструктуру города на электротягу. Система Hevo состоит из трех частей: зарядная станция, вмонтированная в бордюр или дорогу, приемник, размещенный в автомобиле и приложение для смартфона, которое позволяет водителям соединить свой автомобиль с зарядником и следить за процессом зарядки аккумулятора. Принцип работы зарядника основан на резонансной схеме, при которой две магнитные катушки соединены с конденсаторами, резонирующими на определенной частоте. При такой схеме уменьшаются потери энергии, а скорость и расстояние передачи увеличиваются. В своем нынешнем виде система Hevo работает от напряжения 220 вольт и может передавать ток мощностью до 10 киловатт. Зарядное устройство Hevo идеально подходит для зарядки аккумуляторов электрических транспортных средств, которые передвигаются с небольшой скоростью и имеют аккумулятор небольшой емкости. Первые опытные образцы новой системы беспроводной зарядки компания Hevo планирует развернуть в Washington Square Park в начале 2014 года. Первоначально зарядниками будут пользоваться два тестовых электромобиля Smart ForTwo Нью-Йоркского университета, также ведутся переговоры с компаниями PepsiCo, Walgreens и City Harvest, которые могли бы развернуть новую систему на своих транспортных средствах.

Другие интересные новости:

▪ Кошки наблюдают за своими хозяевами, даже не видя их

▪ Жирная вода

▪ Космическая электростанция

▪ После трудного рабочего дня люди говорят быстрее и громче

▪ Растягиваемый дисплей LG

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Грейс Хоппер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какое топливо самое экономичное? Подробный ответ

▪ статья Нарядчик. Должностная инструкция

▪ статья Система зажигания для автомобиля Самара. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Линейный вход и выход в магнитоле и его доработка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026