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:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Случайная новость из Архива Сильные эмоции объединяют людей 08.06.2012 Исследователи из Университета Аалто и PET-Центра Турку обнаружили, что переживание сильных эмоций в буквальном смысле синхронизирует мозговую деятельность различных индивидов. Человеческие эмоции очень заразительны. Различные эмоциональные проявления, такие как улыбка, часто вызывают соответствующие эмоциональные реакции и у наблюдателя. Такая синхронизация эмоциональных состояний у людей способна поддерживать социальное взаимодействие. Когда все члены группы разделяют общее эмоциональное состояние, их мозг и тело одинаковым образом обрабатывают информацию об окружающей среде. Это открытие, сделанное финскими учеными, впервые показывает, каким образом сильные эмоции объединяют людей. В своем исследовании ученые использовали регистрацию мозговой деятельности подопытных с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии в момент просмотра коротких приятных, нейтральных и неприятных фильмов. В результате выяснилось, что особенно сильные отрицательные эмоции синхронизируют нейронные сети обработки информации в лобной и средней области мозга. Очень волнующие и возбуждающие события в свою очередь вызывают синхронизированную активность в нейронных сетях, обеспечивающих зрение, внимание и осязание. Совместное переживание эмоциональных состояний синхронизирует соматосенсорную систему, которая собирает информацию о состоянии организма и окружающей среды и передает ее в сенсорные области головного мозга. Этот механизм позволяет автоматически "настроиться" и "синхронизироваться" с другими людьми, что облегчает социальное взаимодействие и выполнение групповых действий. Исследование финских ученых имеет большое значение для совершенствования нынешних "нейронных" моделей человеческих эмоций и группового поведения. Также оно объясняет некоторые аспекты психических расстройств, связанных с асоциальным поведением.

Другие интересные новости:

▪ Каникулы грозят детским ожирением

▪ Идентификация человека по походке

▪ Укачивание перед сном улучшает память

▪ SAMSUNG представил первые DVD-рекордеры

▪ Напечатан дом из экологически чистых биоматериалов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Педагогика. Конспект лекций

▪ статья Что осталось от древнего храма Иерусалима? Подробный ответ

▪ статья Морская горчица. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пробник с акустической и световой индикацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неутомимые танцоры. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026