И медленно меняющегося напряжения

С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ СИГНАЛА

Несмотря на малый дрейф нуля современных усили­телей с гальваническими связями (у лучших образцов он составляет всего несколько микровольт на градус), эти усилители оказываются мало пригодными для усиления очень слабых сигналов, измеряемых единицами микро­вольт. Для данных целей используются усилители постоян­ного и медленно меняющегося напряжения с преобразова­нием усиливаемого сигнала. Структурная схема такого усилителя приведена на рис. 7.26, а графики, поясняющие принцип его работы,— на рис. 7.27.

Рис. 7.26. Структурная схема усилителя с преобразованием сигнала

Рис. 7.27. Графики, поясняющие принцип работы усилителя с преоб­разованием сигнала

На вход модулятора М поступает входной сигнал (рис. 7.27, а)и импульсное (или переменное) напряже­ние (рис. 7.27, б)от генератора опорных импульсов ГОИ.Выходное напряжение модулятора представляет собой последовательность импульсов (или переменное напряже­ние) ГОИ, промодулированных по амплитуде напряже­нием сигнала (рис. 7.27, в).Эти импульсы усиливаются усилителем переменного напряжения У, не имеющим дрейфа нуля (рис. 7.27, г), и поступают на демодулятор ДМ. В демодуляторе осуществляется синхронное детекти­рование, в результате которого двухполярные выходные импульсы усилителя преобразуются в однополярные, по­лярность которых определяется полярностью входного напряжения (рис. 7.27, д). С помощью фильтра нижних частот ФНЧ происходит выделение огибающей импуль­сов ДМ, и тем самым восстанавливается форма входного сигнала (рис. 7.27, е).

Такие усилители иногда называют усилителями типа МДМ. Их недостатком является узкополосность. Это свя­зано с тем, что для получения малых искажений формы усиливаемых сигналов частота повторения опорных им­пульсов ГОИ f_оп должна в 10 и более раз превышать частоту напряжения усиливаемого сигнала. Следова­тельно, максимальная частота усиливаемого напряжения при заданной частоте опорных импульсов должна удов­летворять условию f_с ≤ 0,1f_оп.

Контрольные вопросы и задания

1.В чем проявляются недостатки простейших усилителей с не­
посредственными и потенциометрическими связями между каскадами?

2.Что такое «дрейф нуля» в УГС и какими причинами он обу­
словлен?

3.Поясните, почему в усилителях параллельного баланса дрейф
нуля значительно меньше, чем в небалансных усилителях.

4.Почему ДУ имеют различные коэффициенты усиления синфаз­
ного и дифференциального сигналов?

5.Какие меры принимаются в ДУ для увеличения коэффициента
подавления синфазного сигнала?

6.Что такое «отражатель тока», или «токовое зеркало», и для
чего он применяется в интегральных ДУ?

7.Какова структура интегрального ОУ? Какие функции выпол­
няют входные каскады ОУ и какова их схемотехника?

8.Чем вызвана необходимость введения в ОУ каскадов сдвига
уровня?

9.Поясните, как осуществляется защита от перегрузок по току
в выходных каскадах интегральных ОУ.

10.Изобразите схемы инвертирующего, неинвертирующего, сум­
мирующего, вычитающего, дифференцирующего и интегрирующего
устройств, выполненных на основе интегральных ОУ.

11.Изобразите структурную схему усилителя с преобразованием
сигнала. В каких случаях применяется такой усилитель?