Trecerea semnalelor de bandă largă prin intermediul circuitelor electrice datorate mai multor factori, printre care includ în primul rând efectul parametrilor parazite (cum ar fi capacitances parazite și elementele inductivi, capacitiv parazitare și conexiunea inductiv între porțiunile de circuit), și caracteristicile propagării semnalelor pe linii atunci când lungimea lor este comensurabilă cu lungimea de undă.
După cum se știe, din cele trei circuite de bază ale comutării tranzistorului, circuitul cu un emițător comun (OE) are cel mai mare factor de creștere a puterii (figura 1.1a).
Figura 1.1 - Cascadă cu un emițător comun:
a - diagramă schematică, b - model HF, c - circuit cu corecție inductivă
Cu toate acestea, această schemă are și cele mai slabe proprietăți de frecvență. Vina efect Miller, datorită capacității între colector și baza tranzistorului NE din cauza căreia schema MA se comportă la frecvențe înalte ca element de integrare. În acest caz, sursa de semnal este încărcată pe un circuit RC cu o constantă de timp echivalentă # 964; care, conform modelului HF simplificat al cascadei cu un emițător comun, arătat în Fig. 1.1b, este dat de
unde KV este câștigul în cascadă la frecvențe medii, RS este rezistența internă a sursei de semnal, rB este rezistența bazei tranzistorului.
Cel mai simplu mod de a extinde lățimea de bandă poate fi o etapă cu MA prin inserarea în serie cu inductanța de sarcină colector de câteva microhenries (Fig. 1.1c), care ajustează declinul câștig la frecvențe mai mari. Este construit astfel IC amplificatoare de bandă largă ERA-xSM companie Mini-Circuite cu o creștere de până la 20 dB în banda și O. 8GTts TSH690 Compania ST Microelectronics cu câștig de 20 dB în banda de 40 de 900 MHz.
Schema schematică a amplificatorului ERA-3SM și un circuit tipic pentru includerea acestuia sunt prezentate în Fig. 1.2.
Figura 1.2 - Amplificatorul ERA-3SM.
a - o diagramă schematică, b - un circuit tipic de comutare
IC se bazează pe arsenid de galiu și se plasează într-un caz miniatural cu un diametru de aproximativ 2,2 mm și o înălțime de 1,5 mm cu patru terminale de bandă.
În circuitul cu efect asupra Miller nu se produce, dar din cauza impedanță scăzută de intrare și de ieșire de mare putere etapă de amplificare este posibilă numai atunci când se lucrează cu sursa de semnal joasă impedanță și o sarcină de înaltă rezistență, care nu este întotdeauna posibil să se pună în aplicare. Cascade cu OK (emitor) oferă, de asemenea lățime mare de bandă, dar nu amplifică semnalul de tensiune. Din aceste motive, construirea de amplificatoare de bandă largă folosesc adesea componente de circuit mai complexe de tranzistori prezentate în Fig. 1.3 (circuitele de polarizare nu sunt prezentate).
Figura 1.3 - Scheme de cascadă cu frecvență înaltă pentru
Primul, UC-circuitul ON (Fig. 1.3a) are o intrare mică (în cascadă cu ON) și ieșire redus (în cascadă cu OK) rezistența și pot fi utilizate pentru a construi principalele amplificatoare (drivere de linie) pentru linii de comunicație cu fir cu impedanță 50 Ohm, precum și în receptoarele de semnale ultrasonice. sarcină de mare rezistență necesară pentru a amplifica semnalul de tensiune în etapa de intrare la ON (VT1), conexiunea este furnizat la ieșire adept emițător (VT2) cu impedanță mare de intrare.
În schema de MA-ON (Fig. 1.3b) Efectul Miller este aproape eliminată prin fixarea colectorului tranzistorului potențial VT1 și VT2 bazei tranzistorului. Prin acest aranjament construit cu o singură treaptă amplificatoare diferențiale: LM6361, are KV = 3000, fT = 50 MHz și o rată a ucis de 300 V / microsecundă și THS4001 (KV = 10000, fT = 270 MHz și 400 V / ms).
Schema OK-OB (Figura 1.3c) este utilizată pe scară largă în etapele de intrare ale amplificatorului op. Aici, efectul Miller este de asemenea eliminat prin fixarea potențialelor colectorului tranzistorului VT1 și a bazei tranzistorului VT2.
În Schema OK-OE (Fig. 1,3g) impedanță scăzută de ieșire a tranzistorului emițător adept VT1 permite de a reduce semnificativ constanta de timp a buclei de reacție a etapei amplificator cu tranzistor MA VT2. și astfel, după cum urmează din (1.1), pentru a crește frecvența de cutoff a amplificatorului. Acest circuit este folosit adesea în cascade de amplificare de tensiune a amplificatoarelor op.
9. Aplicarea amplificatoarelor operaționale pentru amplificarea semnalelor de radiofrecvență.
Odată cu apariția amplificatorului op cu o frecvență de un singur câștig de peste 300 MHz, dezvoltatorii au posibilitatea de a utiliza aceste dispozitive integrate pentru a amplifica și a converti semnalele de frecvențe radio. Amplificatoarele op de această clasă au anumite avantaje față de amplificatoarele RF convenționale pentru mai multe criterii, așa cum se poate observa dintr-o comparație a proprietăților acestora, dată în tabelul 2.1.
Tabelul 2.1 - Compararea parametrilor amplificatorului RF și a amplificatorului de bandă largă
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: