Изместване на нивото
При многостъпални усилватели, които нямат галванична връзка между стъпалата и са обхванати от обща отрицателна обратна връзка, съществува опасност от самовъзбуждане при инфраниска честота. Както знаете, всеки преходен процес, както и блокиращ кондензатор, въвежда максимално фазово изместване при ниски честоти до 90 °. При наличие на три или повече такива фазовъртящи има опасност от самовъзбуждане. Самовъзбуждането не възниква, докато коефициентът на изместване на фазата от 180° е по-малък от единица (плътна линия) и възниква незабавно, щом коефициентът на усилване стане равен или малко по-голям от 1 (пунктирана линия):
В допълнение към фазовите изкривявания, много видове кондензатори въвеждат значителни (до 1%) нелинейни изкривявания, а инсталираните на входа на високочувствителни усилватели също внасят шум. От това става ясно колко е важно да се прави без тях, когато е възможно. Специално място сред усилвателите заемат постояннотоковите усилватели, чийто коефициент на усилване не се променя, когато честотата намалява до нула. Въпреки това, при директна връзка между етапите, особено на транзистори със същата проводимост, е необходимо да се координира относително голям (модуло) потенциал на изхода на предишния етап с нисък потенциал на входа на следващия. Сред методите за съпоставяне на каскади могат да се разграничат четири от най-често срещаните:
1. С допълнителен източник на напрежение в комуникационната верига.
2. С ценеров диод (ценерови диод) в комуникационната верига.
3. С делител на напрежение и допълнителен източник.
Използването на разделител с допълнителен източник изисква корекция на честотата поради опасността от ограничаване на честотната лента отгоре, т.к. появява се интегрираща RC верига. Условие за обезщетениеизглежда така: R2Ck=R3Cin, откъдето Sk=R3Sin/R2. Очевидно този метод на корекция е несъвършен, т.к изисква прецизна настройка и използване на каскада, която е свободна от ефекта на Милър.
По-перфектна каскада.
Тук резисторите R1-R4 образуват своеобразен мост, в чийто диагонал е включен кондензатор С. В този случай трябва да е изпълнено условието: R1/R2=R4/R3. В този случай няма нужда да избирате капацитета на кондензатора, достатъчно е той да е малко по-голям от входния капацитет. Обикновено се избира в рамките на 220.470 pF.
4. С верига за изместване на нивото.
Най-простата верига за изместване на нивото, използваща резистивен делител:
Напрежението на изместване на нивото е пропорционално на резисторите R1, R2. В този случай неизбежно възниква загуба на коефициент на предаване. използването на генератор на ток вместо резистор R2 елиминира този недостатък:
В този случай DC отместването зависи както от стойността на резистора, така и от GTS тока и е равно на I*R1. Ако е необходимо да се регулира напрежението на отклонение, резисторът R1 се избира като резистор за настройка или се прави регулируем от GTS.
Схема за изместване на ниво с усилване, по-голямо от едно.
Благодарение на положителната обратна връзка от разделителя на резисторите R2, R3 превръща генератора на ток на VT2, R3 в активен източник на ток (AIT).
Сравнително проста схема за изместване на нивото на сигнала без промяна на неговата фаза може да се получи с помощта на каскада с обща основа:
Използването на транзистор VT3 подобрява точността на предаване на сигнала, т.к. компенсира промените в напрежението на прехода база-емитер на транзистора VT2. Като цяло, строго погледнато, е необходимо да се инсталират два такива транзистора и последователно - за компенсиране на промените в напрежението на преходите на транзистори VT1, VT2.
Разделът завършва с висококачествена схема на усилвател на мощност, проектирана на базата на горното:
Усилването при отворена верига на CFB се увеличава с около 10 dB. Веригата R13, C9, R14, C10 служи за елиминиране на свръхкомпенсацията на входния капацитет. Като източник на отклонение за изходното стъпало се използва антипаралелен генератор на референтно напрежение. За да се подобри проследяването на средната точка, се въвежда резистор R3. Усилвателят се захранва от източник с незаземена централна точка, което елиминира необходимостта от DC защита на високоговорителите. Настройката на усилвателя се свежда до настройка на тока на покой на изходните транзистори на около 50,70 mA чрез избор на резистор R17 и настройка на половината от захранващото напрежение на изхода на усилвателя чрез избор на резистор R5 (R8) и, ако е необходимо (с голямо разпространение на параметрите на транзисторите на противоположните рамена) - чрез избор на резистор R9 (R12). Граничната честота на усилвателя без кондензатор C2 е около 3MHz. Следователно, такъв усилвател може да се използва широко като усилвател на изходна мощност за предаватели на кабелни RF комуникационни линии.