Буферный усилитель: MAX4214EUK+T, Буферный усилитель, высокоскоростной, 1 усилитель(-ей), 230 МГц, 600 В/мкс, Analog Devices

2.4. Буферный усилитель

Буферный усилитель (БУ) служит для устранения влияния мощных каскадов ВЧ тракта передатчика на его возбудитель с целью повышения стабильности частоты и параметров модуляции. Кроме того, БУ решает вопрос согласования возбудителя с последующим трактом усиления

Буферным усилителем может являться любой каскад, обладающий высоким (желательно бесконечным) входным сопротивлением. В этом случае мощность, которая требуется для возбуждения БУ, очень мала. Он практически не нагружает возбудитель. Наилучшим образом этим требованиям отвечают усилители на полевых транзисторах с высоким входным сопротивлением, а также истоковые (или эмиттерные) повторители. Последние, являясь усилителями тока, одновременно обладают низким выходным сопротивлением, что облегчает решение задачи согласования с относительно низким входным импедансом первого каскада усиления ВЧ тракта. На рис.2.13 представлена схема истокового повторителя. Это резистивный усилитель с заземленным по ВЧ стоком.

Класс работы транзистора линейный. Работа ведется в пределах линейного участка проходной характеристики.

Иногда буферные усилители выполняются на основе операционных усилителей, если последние отвечают требованиям по частоте и уровню выходного сигнала.

На выходе БУ формируют стандартный уровень сигнала (0.5…1)В при сопротивлении нагрузки R_н=50 Ом.

Рис.2.13. Схема истокового повторителя

2.5. Блок умножения частоты

В современных передатчиках каскады умножения частоты размещаются в БФВР. Они используются 1) для формирования сигналов с частотой гетеродина блока переноса; 2) для уменьшения индекса модуляции фазового модулятора. Работают каскады умножения на фиксированной частоте без перестройки. Несколько каскадов умножения образуют блок умножения..

В диапазоне частот до 300 МГц каскады блока умножения целесообразно выполнять на транзисторах, работающих с отсечкой по коллекторному току в классе «С».

Рекомендуемые коэффициенты умножения в таких каскадах два или три. Поэтому общий коэффициент умножения «n» блока должен раскладываться на множители

В диапазонах УВЧ и СВЧ вместе с транзисторными умножителями частоты использоваться умножители, выполненные на основе нелинейных реактивных элементов, таких как варикапы и варакторы [2, §2.20].

Поскольку все каскады умножения работают на фиксированной частоте, то для лучшего подавления нерабочих гармоник, особенно мощной первой гармоники, их цепи согласования выполняются на основе резонансных контуров с использованием фильтров «дырок» и фильтров «пробок» [1,2,8].

На рис.2.14 представлена принципиальная схема транзисторного удвоителя частоты с фильтром дыркой по 1-ой гармонике. Коллекторной нагрузкой является параллельный контур, образованный элементами C1L1C2L2C3 и настроенный на вторую гармонику. Элементы L1C1 образуют последовательный контур (фильтр – дырку), настроенный на первую гармонику.

Рис.2.14. Принципиальная схема удвоителя частоты

2.6. Рекомендуемая последовательность разработки структурной схемы возбудителя

Разработка структурной схемы возбудителя проводится в следующем порядке.

1. Выбирается метод построения синтезатора.

По справочным источникам выбирается микросхема синтезатора, способная работать в диапазоне рабочих частот передатчика, обеспечить необходимую стабильность частоты, требуемый шаг перестройки по частоте и все другие требования к возбудителю, зависящие от синтезатора.

Если требуемой по частотному диапазону микросхема синтезатора нет, но имеются низкочастотные микросхемы, удовлетворяющие всем другим требованиям к возбудителю, то целесообразно выполнить возбудитель с понижением частоты синтезатора по схеме рис.1.8 для синтезатора прямого синтеза или схемам рис.1.8 , 1.11 , 1.12 для синтезаторов обратного синтеза.

2. При синтезаторе, выполненном по методу обратного синтеза, выбирается схема ГУН.

3. Если выбранная микросхема синтезатора не содержит в себе опорного автогенератора (ОГ), то последний выполняется отдельно.

Выбирается схема ОГ. Широкое применение находит осциляторная схема, выполненная по емкостной трехточке. В этой схеме кварцевый резонатор включается вместо индуктивности контура трехточечной схемы. Мощность опорного АГ не превышает единиц мВт и зависит от предельно допустимой мощности рассеяния кварцевого резонатора. Целесообразно выполнить условие

.

Частота ОГ должна быть кратна шагу сетки , формируемой синтезатором, т.е.

.

Ее величину рекомендуют выбирать из стандартного ряда, приведенного в [5, §8.4, табл.8.2]. Кварцевые резонаторы этого ряда выпускаются промышленностью.

Примечание 3. Следует также иметь в виду, что сигнал, снимаемый с ОГ, часто используется для формирования частоты гетеродина.

4. При выборе синтезатора, выполненного по методу обратного синтеза, рассчитываются минимальное и максимальное значения коэффициента деления ДПКД:

при отсутствии блока переноса в возбудителе

;

при наличии блока переноса в возбудителе, выполненном по схеме рис.2.4

при переносе частоты ГУН вниз с помощью делителя на k

.

5. На основании требований ТУ по максимальному значению девиации рассчитываются индекс модуляции передатчика для ФМ

.

6. Выбирается метод осуществления ФМ.

При выборе прямого метода получения ФМ рассчитывается индекс модуляции, который необходимо получить от фазового модулятора:

без блока умножения на n₂ в составе БФВР

;

с блоком умножения частоты на n₂ в составе БФВР

.

7. Исходя из рассчитанного значения и требований на предельно допустимую величину паразитной АМ, выбирается тип фазового модулятора. При выборе целесообразно использовать рекомендации, изложенные в [1, §8.2], либо приведенные в табл.1 настоящего пособия.

8. В случае применения в БФВР блока умножителя частоты рассчитывается число каскадов умножения. Выбирается схема построения каскадов блока умножения.

9. При использовании косвенного метода ФМ выбирается схема ГУН, которая позволяет совместить управление частотой автоколебаний с помощью системы ФАПЧ и частотную модуляцию. Наиболее востребованные схемы ГУН приводятся в [1, 5 и др.]. Рекомендуемая мощность ГУН единицы мВт.

Рассчитывается относительная девиация ГУН.

.

Если , мероприятия по повышению линейности СМХ не требуются. В противном случае для обеспечения требований по уровню нелинейных искажений необходимо продумать мероприятия по повышению линейности СМХ частотного модулятора [1].

10. Выбирается схемы блока переноса и буферного усилителя.

Далее необходимо нарисовать структурную схему разработанного возбудителя. Представить проект принципиальной схемы возбудителя и усилительного тракта передатчика.

По проекту разработанной схемы передатчика дать приблизительную оценку промышленного КПД передатчика, используя соотношение

,

и сделать выводы. Ориентиром может служить следующие соображения: при величине промышленного КПД более 30% проект схемы передатчика можно признать удовлетворительным, при величине промышленного КПД менее 30% целесообразно пересмотреть выбор режимов и класса работы мощных предварительных усилителей и увеличить в пределах разумного КПД цепей согласования.

Буферный усилитель с защитой входов от электростатических разрядов

Рубрика: Каталог электрических схем

---

Буферный усилитель: для измерения некоторых параметров, таких как рН (кислотность) и биопотенциалы, требуются буферные усилители с высоким входным сопротивлением. Микросхемы усилителей с низкими значениями напряжений смещения и входных токов предлагают многие производители полупроводников, но при подключении кабеля датчика к схеме усилителя существует риск повреждения электростатическим разрядом (ESD), что требует соответствующей защиты буферного усилителя. Пример неудовлетворительного решения этой проблемы показан на Рисунке 1.

Резистор R₁ ограничивает ток, создаваемый ESD, а диоды D_1A и D_1B не позволяют входному напряжению усилителя IC₁ превысить уровни шин питания. К сожалению, при шунтировании 400-мегаомного входного импеданса датчика рН даже диоды с малой утечкой, такие как MMBD1503A, выпускаемые ON Semiconductor, создают значительные напряжения смещения.

Альтернативный подход иллюстрируется схемой на Рисунке 2.

Усилитель AD8603 компании Analog Devices с низкими входными токами и низкими токами смещения выполняет функцию входного буфера с единичным усилением. Для любого нормального входного сигнала выходное напряжение схемы Vout равно входному напряжению V_IN. Поэтому напряжение на диоде защиты от электростатических разрядов D_1A или D_1B приближается к О В, и ток утечки ни одного из диодов не влияет на выходной сигнал датчика.

В зависимости от полярности ESD, приложенного к входному разъему схемы, высоковольтный пик разряжается через диод D

1A или D_1B на положительную или отрицательную шину питания. Конденсатор C₁ работает как промежуточное «хранилище заряда», которое уменьшает скорость нарастания пика ESD и защищает выходной каскад микросхемы IС₁ от защелкивания, пока диод D_2A или D_2B не начнет отводить ток ESD в положительную или отрицательную шину питания.

По сути, С₁ компенсирует паразитную емкость D₁.Резистор R₃ обеспечивает устойчивость микросхемы IС₁ при подключении емкостной нагрузки. Во время электростатического разряда проводить ток могут как D₁, так и D₂, но при этом входное напряжение V_IN превышает напряжение шины питания только на два прямых напряжения диода. Резисторы R₁ и R₂ ограничивают входные токи усилителя ниже рекомендованного изготовителем максимального уровня 5 мА.

При изготовлении схемы обращайте особое внимание на разводку печатной платы. Из-за несовершенства диэлектрических свойств платы могут возникнуть пути для паразитных токов утечки. Добавление медных проводников с обеих сторон платы для создания защитных колец вокруг высокоимпедансных узлов отклоняет токи утечки (Рисунок 3).

Буфер напряжения на операционных усилителях | Ultimate Electronics Book

Ultimate Electronics: Практические схемы и анализ

---

≡ Оглавление

«

7.1

Идеальный операционный усилитель (операционный усилитель) »

7.3

Опорное напряжение операционного усилителя

Буфер напряжения операционного усилителя отражает напряжение от входа с высоким импедансом к выходу с низким импедансом. 8 минут чтения

Буфер напряжения , также известный как повторитель напряжения или усилитель с единичным усилением , представляет собой усилитель с коэффициентом усиления 1. Это одна из простейших возможных схем операционного усилителя с замкнутой обратной связью.

Несмотря на то, что коэффициент усиления, равный 1, не дает усиления по напряжению, буфер чрезвычайно полезен, поскольку он предотвращает нагрузку входного импеданса одного каскада на выходной импеданс предыдущего каскада, что приводит к нежелательным потерям при передаче сигнала. Мы подробно рассмотрели эту концепцию в разделе «Максимальная передача сигнала и минимизация межкаскадной нагрузки».

Коэффициент усиления по напряжению, равный 1, означает, что если входное напряжение увеличивается на ΔV , то выходное напряжение также рассчитано на такое же увеличение ΔV .

Операционный усилитель может быть сконфигурирован как буфер напряжения:

1. Подключение входного сигнала к неинвертирующему (+) входу и
2. Подключение выхода напрямую к инвертирующему входу (-) проводом

как показано ниже:

Буфер напряжения операционного усилителя

Circuitlab. com/c2gpmect8rv5e

Править – Моделирование

---

В разделе «Идеальный операционный усилитель» мы упоминали, что операционный усилитель будет изменять свое выходное напряжение до тех пор, пока два входа не станут одинаковыми. Теперь у нас есть первая возможность увидеть, как это работает, потому что эта схема имеет обратную связь с обратной связью от выхода операционного усилителя к одному из его входов. Давайте сначала создадим качественную, интуитивно понятную модель, прежде чем мы займемся математикой.

В этом случае мы можем замедлить время и представить, что произойдет, если мы возьмем установившуюся ситуацию, а затем резко изменим входное напряжение:

1. Предположим, что входное напряжение внезапно превышает выходное.
2. Операционный усилитель увидит более высокое напряжение на своем неинвертирующем входе, чем на инвертирующем входе (V+>V-) , и поэтому выходное напряжение начнет увеличиваться.
3. Схема сконфигурирована таким образом, что это повышенное выходное напряжение возвращается обратно от выхода через провод, соединяющий выход с инвертирующим входом.
4. Увеличивается напряжение на инвертирующем входе.
5. Как только инвертирующее входное напряжение поднимется до уровня неинвертирующего входного напряжения, выходное напряжение перестанет увеличиваться.

---

Буферная схема напряжения подключена так, что:

V+=VinV-=Vout

Из идеального операционного усилителя, смоделированного как VCVS, наша буферная схема выглядит следующим образом:

Буфер напряжения операционного усилителя Модель VCVS

Circuitlab.com/czx96bfb4mmfn

Править – Моделирование

Источник напряжения, управляемый напряжением, дает нам одно дополнительное уравнение:

Vout=AOL(V+−V-)

Это пример зависимой обратной связи источника, поскольку существует связь между выходом и одним из входов.

Можем подставить в V+ и В- выше, чтобы найти уравнение, которое связывает Vout Вин , и решите алгебраически: усилитель предполагает AOL→∞ , мы можем взять предел:

limAOL→∞(AOL1+AOL)=1

, поэтому мы просто имеем:

Vout=Vin

, как и ожидалось для повторителя напряжения.

Даже в неидеальных операционных усилителях, поскольку AOL≫1 , это отличное приближение.

---

В действительно идеальном операционном усилителе с бесконечным усилением, полосой пропускания и скоростью нарастания процесс, описанный в интуитивно понятной модели, происходит мгновенно.

В реальном мире операционные усилители имеют конечное произведение коэффициента усиления на полосу пропускания, поэтому интуитивно понятный процесс моделирования происходит более буквально в течение конечного периода времени. Мы можем смоделировать это, используя операционный усилитель с конечным произведением коэффициента усиления на полосу пропускания, равным 1 ГГц, и подав на вход прямоугольный сигнал с частотой 100 МГц:

.

Прямоугольная волна в буфер напряжения операционного усилителя

Circuitlab.com/cv9xf6jpa325g

Править – Имитация

Упражнение Нажмите, чтобы открыть и смоделировать приведенную выше схему. Сколько времени требуется, чтобы выход отреагировал после изменения входа?

---

В идеальном операционном усилителе буфер напряжения будет иметь идеально ровную частотную характеристику с коэффициентом усиления 1 на неограниченной частоте.

В реальном операционном усилителе с конечным произведением коэффициента усиления на полосу пропускания конфигурация буфера напряжения имеет коэффициент усиления с обратной связью, равный 1, поэтому полоса пропускания равна произведению коэффициента усиления на полосу пропускания. Попробуйте эту симуляцию с операционным усилителем GBW 10 МГц и обратите внимание, что коэффициент усиления остается ровным до достижения угла на частоте 10 МГц:

Частотная характеристика буфера напряжения операционного усилителя

Circuitlab.com/ct47w8u2tanx5

Править – Имитация

Упражнение Нажмите, чтобы открыть и смоделировать приведенную выше схему. Что такое частота -3 дБ? Дважды щелкните OA1, отрегулируйте A_OL и повторно запустите симуляцию: изменится ли график Боде? Затем сделайте то же самое для GBW.

Как показывает это моделирование схемы, излом -3 дБ на кривой частотной характеристики происходит при произведении коэффициента усиления на полосу пропускания (GBW) операционного усилителя.

Для практических целей это означает, что мы можем предположить, что реальный буфер напряжения операционного усилителя будет хорошо выполнять свою работу для сигналов с частотой, намного меньшей, чем GBW операционного усилителя. (Как правило, предположим, что вы в достаточной безопасности, если fsignal<110GBW .) Для сигналов на частотах, равных или превышающих GBW, операционный усилитель не сможет реагировать достаточно быстро, чтобы скопировать сигнал с входа на выход. GBW указан в техническом описании операционного усилителя, поэтому вы можете решить эту проблему, просто купив более быстрый операционный усилитель.

Теперь мы вычислим частотную характеристику алгебраически, используя преобразование Лапласа.

---

Как показано в разделе «Идеальный операционный усилитель», мы можем смоделировать передаточную функцию без обратной связи идеального операционного усилителя (с конечными GBW и A_OL) в области Лапласа как:

H(s)=AOL1+ s(AOL2πGBW)

Фактически, CircuitLab упрощает моделирование этого преобразования Лапласа в конфигурации обратной связи с обратной связью, просто удаляя операционный усилитель OA1 из нашей схемы выше и заменяя его вычитанием напряжения и передачей Лапласа. функция:

Буфер напряжения операционного усилителя как передаточная функция Лапласа

Circuitlab.com/c3j294fm9929n

Править – Имитация

Упражнение Нажмите, чтобы открыть и смоделировать приведенную выше схему. Обратите внимание, что частотная характеристика этой модели блока Лапласа идентична частотной характеристике схемы операционного усилителя, показанной выше. (Обратите внимание, что V1 является нашим входным источником, и при моделировании в частотной области значение постоянного тока 0 В, показанное на схеме, вообще не имеет значения. Для целей построения графика Боде V1 рассматривается как источник сигнала переменного тока с амплитудой 1 и фаза 0. Дополнительные сведения см. в документации CircuitLab по моделированию в частотной области.)

Моделирование показывает, что с проводом, обеспечивающим обратную связь с обратной связью от выхода к инвертирующему входу, огромное усиление без обратной связи укрощается, давая усиление с обратной связью, равное 1, до тех пор, пока не будет достигнут предел GBW.

Мы можем показать это и алгебраически. Операционный усилитель определяется передаточной функцией:

Vout(s)=(V+(s)−V-(s))H(s)

И, как мы сделали в начале этого раздела, мы можем заменить в V+(s)=Vin(s) и V-(s)=Vout(s) найти:

Vout(s)=(V+(s)−V-(s))H(s)Vout(s)=(Vin(s)−Vout(s))H(s)(1+H(s)) Vout(s)=H(s)Vin(s)Vout(s)Vin(s)=H(s)(1+H(s))

Эта дробь Vout(s)Vin(s) дает нам общий отклик буферной цепи напряжения операционного усилителя с обратной связью. Подставим H(s) и упростить алгебраически:

Vout(s)Vin(s)=H(s)1+H(s)Vout(s)Vin(s)=AOL1+s(AOL2πGBW)1+AOL1+s(AOL2πGBW)Vout( s)Vin(s)=AOL1+s(AOL2πGBW)+AOLVout(s)Vin(s)=1(1+1AOL)+s(12πGBW)

Так как AOL≫1 , мы можем аппроксимировать 1+1AOL≈1 . Это дает нам:

Vout(s)Vin(s)=11+s(12πGBW)

Как и ожидалось, поскольку мы конфигурируем операционный усилитель в конфигурации с обратной связью с коэффициентом усиления, равным 1, эта передаточная функция с обратной связью просто передаточная функция фильтра нижних частот с частотой среза fc=GBW .

---

Давайте вернемся к нашему примеру контроллера тока светодиода из раздела делителей напряжения. В этом примере мы использовали делитель напряжения (R1 и R2), чтобы установить напряжение базовой клеммы NPN BJT:

Управление током светодиода с делителем напряжения и BJT, параметр сопротивления

Circuitlab. com/cz56bu5r8j8b9

Править – Имитация

Упражнение Нажмите, чтобы открыть и смоделировать приведенную выше схему. Как сделать Vout и я меняются при увеличении параметра сопротивления x ?

Проблема, которую мы исследовали в этом разделе, заключалась в том, как выбрать значение резисторов делителя напряжения, учитывая, что мы знали, что нам нужно фиксированное соотношение 100:52 между R1 и R2. Если бы мы сделали сопротивления слишком маленькими, они расточительно потребляли бы много энергии, даже больше, чем светодиод, которым мы собирались управлять. Если мы сделаем сопротивления слишком большими, они не смогут справиться с возросшей нагрузкой от тока базы к Q1, и напряжение упадет намного ниже того, что мы предсказывали. В этом разделе мы использовали симулятор, чтобы найти золотую середину между этими двумя эффектами.

Но теперь, когда в нашем распоряжении есть операционные усилители, одно простое применение буфера напряжения операционного усилителя — это буферизация делителя напряжения, просто вставив буфер между делителем напряжения и основанием Q1:

Управление током светодиода с буферным делителем напряжения на операционном усилителе и BJT

Circuitlab. com/c27285snky768

Править – Имитация

Упражнение Нажмите, чтобы открыть и смоделировать приведенную выше схему. Теперь, когда мы добавили буфер, как Vout и я меняются при увеличении параметра сопротивления x ?

Как видно из моделирования плоского постоянного тока, это позволяет нам использовать гораздо большие значения сопротивления для R1 и R2 (таким образом, уменьшая потребление энергии делителем напряжения) без каких-либо изменений тока светодиода!

В реальном мире у этого подхода есть компромисс. Добавив буфер напряжения ОУ, мы выиграем от снижения потребляемой мощности в резисторах R1 и R2, но немного проиграем, добавив новую потребляемую мощность собственного тока покоя ОУ. Мы также немного увеличили стоимость и требуемое пространство, добавив компонент. Но во многих случаях математика показывает, что это выигрышная сделка!

Что наиболее важно, буфер позволяет нам изолировать различные разделы проекта: выбор дизайна R1+R2 теперь гораздо более независим от выбора дизайна Q1+RE. Уже одно это может стать огромной победой, облегчив жизнь инженеру и сделав конструкцию более устойчивой к вариациям изготовления компонентов.

(Примечание для продвинутых читателей: это не лучший способ использования операционного усилителя и биполярного транзистора в качестве прецизионного источника тока. Есть лучший способ, описанный в следующем разделе!)

---

Мы использовали операционный усилитель для создания буфера напряжения с коэффициентом усиления по напряжению Av=1. . В следующих нескольких разделах мы рассмотрим альтернативные конфигурации:

• Av≤1 : Эталонное значение напряжения операционного усилителя
• Ср≥1 : Неинвертирующий усилитель на операционных усилителях
• Среднее≤0 : Инвертирующий усилитель на операционных усилителях

Давайте начнем с эффективного использования буфера в качестве опорного напряжения операционного усилителя.

≡ Оглавление

«

7. 1

Идеальный операционный усилитель (операционный усилитель) »

7.3

Опорное напряжение операционного усилителя

---

Роббинс, Майкл Ф. Абсолютная электроника: проектирование и анализ практических схем. CircuitLab, Inc., 2021, Ultimateelectronicsbook.com. Доступ . (Авторское право © 2021 CircuitLab, Inc.)

буферных усилителей

буферных усилителей Буферный усилитель предназначен для работы с низкоуровневыми каскадами. Тогда это будет представлять достаточно высокий входной импеданс, поэтому он не считается значительной нагрузкой для этого каскада. Промежуточный или буферный усилительный каскад, хотя и не является нагрузкой, должен иметь достаточно низкий выходной импеданс, чтобы управлять последовательными каскадами.

ПОСЛЕДНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ:

ВЫ ЗДЕСЬ: ГЛАВНАЯ  > УСИЛИТЕЛИ  > БУФЕРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Что такое буферные усилители?

Что такое буферный усилитель, для чего он нужен в жизни?

Этот класс усилителей предназначен для работы с низкоуровневыми каскадами, одним из примеров которых является кварцевый генератор. Генератор для оптимальной работы НЕ может быть загружен, ему нужен промежуточный каскад. Тогда это будет иметь достаточно высокий входной импеданс, поэтому он не будет считаться существенной нагрузкой для генератора. Промежуточный или буферный каскад, хотя и не является нагрузкой, должен иметь достаточно низкий выходной импеданс, чтобы управлять последовательными каскадами.

Если эти концепции импеданса смущают или беспокоят вас, посмотрите на мою другую страницу “что такое импеданс?” это грубое и готовое объяснение, за которым следует более техническое объяснение согласования импеданса, но, надеюсь, вы вернетесь со значительно лучшим пониманием.

Из того, что я сказал выше, два желательных свойства буферного усилителя — это высокое входное сопротивление и низкое выходное сопротивление. Очевидно, что последующие этапы также должны быть линейными, потому что мы не хотим вносить искажения.

Любопытно, что буферный усилитель не ограничивается исключительно работой генератора. У вас может возникнуть потребность в выборке выходного сигнала первого микшера для так называемого «панадаптора», средства визуального наблюдения соседних сигналов на осциллографе. Кроме того, высококачественная система АРУ ​​должна быть получена из последней промежуточной частоты. стадии, он должен буферизоваться перед подачей на усилитель АРУ, а затем на детектор АРУ.

Другими примерами являются низкоуровневые выходы каскадов аудиоусилителей, такие как микрофонные входы, где используется микрофон с высоким импедансом. Хотя сейчас это не так распространено, фоно-входы для аудиоусилителей также нуждались в буферизации.

Практический пример буферного усилителя

Здесь я собираюсь использовать очень практичный пример, когда у одного из моих читателей есть потребность в управляемом напряжением генераторе, работающем на частоте 1,8 – 2,0 МГц (радиолюбительский диапазон 160M). Это должно быть частью синтезатора частоты.

Требования к конструкции:

(a) диапазон частот 1,8–2,0 МГц

(b) напряжение, управляемое синтезатором частоты с выходным уровнем, достаточным для управления входом контура фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ)

(c) дополнительный буферизованный выход для цифрового считывания частоты.

(d) еще один буферизованный выход для управления последующими каскадами усилителя.

Мы можем рассмотреть два типа активных устройств для использования в буферных усилителях: полевые транзисторы и биполярные транзисторы. Выбор во многом зависит от вашего мнения, но чаще всего от того, что у вас есть под рукой. Биполярные типы называются «эмиттерными повторителями».

Давайте еще раз посмотрим на наш предыдущий осциллятор.

Рисунок 1 – Принципиальная схема генератора Хартли

В настоящее время считается плохой практикой использовать выход генератора для управления последующими каскадами, потому что при загрузке генератора мы вызываем подтягивание частоты и множество других нежелательных недугов.

Рисунок 2 – Принципиальная схема буферного усилителя на полевых транзисторах

Это элементарно. Полевой транзистор имеет высокий входной импеданс (Z), но относительно низкий выходной импеданс. Эта конфигурация буферного усилителя, называемая «истоковым повторителем», способна обеспечить высокий коэффициент усиления мощности, возможно, до 25 дБ, НО выходное напряжение будет только около 90% входного сигнала, что соответствует усилению напряжения -0,5 дБ (потери)

Запутался?. Посмотрите на это с другой стороны – рассмотрим входной сигнал, скажем, со среднеквадратичным значением 50 мВ. Я только что сказал, что выходное напряжение составляет около 90% или в данном случае 45 мВ, но я говорил об усилении мощности, на самом деле, возможно, 25 дБ. Предположим только в целях обсуждения, что входное сопротивление составляет 100 кОм или 100 000 Ом.

Отсюда следует, что входная мощность, полученная на предыдущем этапе, равна P = E ² / R или [ ( 0,05 В * 0,05 В ) / 100 000, что равно 0,025 микроватт.

Если предполагается, что выходная мощность, доступная для последующего каскада, поступает от источника с относительно низким сопротивлением 270 Ом, хотя и при пониженном напряжении 45 мВ (среднеквадратичное значение), то наши расчеты будут следующими: P = E ² / R или [ ( 0,045 В * 0,045 В ) / 270 это равно 7,5 микроватт.

Далее следует, что для выходной мощности 7,5 мкВт после входной мощности 0,025 мкВт должно быть усиление мощности 7,5 / 0,025 = 300, что 10 * log (300) = 24,77 или, скажем, 25 дБ.

Я не говорю, что это так. Я просто подчеркиваю возможности и основные основополагающие принципы.

СВЯЗАННЫЕ ТЕМЫ О БУФЕРНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ

широкополосные усилители

эмиттерная дегенерация

отрицательный отзыв

малые усилители сигналов

Ссылка на эту страницу

НОВИНКА! – Как напрямую перейти на эту страницу

Хотите создать ссылку на мою страницу с вашего сайта? Это не может быть проще. Знание HTML не требуется; даже технофобы могут это сделать. Все, что вам нужно сделать, это скопировать и вставить следующий код. Все ссылки приветствуются; Я искренне благодарю вас за вашу поддержку.

Скопируйте и вставьте следующий код для текстовой ссылки :

<а href="https://www. electronics-tutorials.com/amplifiers/buffer-amplifiers.htm" target="_top">посетите страницу усилителя буфера Ian Purdie VK2TIP

и должно выглядеть так:
посетите страницу буферного усилителя Ian Purdie VK2TIP

ВЫ ЗДЕСЬ: ГЛАВНАЯ  > УСИЛИТЕЛИ  > БУФЕРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

автор Ян С. Пурди, VK2TIP сайта www.electronics-tutorials.com заявляет о моральном праве на быть идентифицированным как автор этого веб-сайта и всего его содержимого. Copyright © 2000, все права защищены. Смотрите копирование и ссылки. Эти электронные учебные пособия предназначены для индивидуального частного использования, и автор не несет никакой ответственности за применение, использование, неправильное использование любого из этих проектов или учебных пособий по электронике, которые могут привести к прямому или косвенному ущербу или потерям, связанным с этими проектами или учебными пособиями. . Все материалы предоставляются для бесплатного частного и публичного использования.