440 441 (4)

9. PODSTAWY PROJEKTOWANIA WZMACNIACZY

9.1. PROJEKTOWANIE WZMACNIACZY WIELOSTOPNIOWYCH

W celu wzmocnienia słabych sygnałów elektrycznych nie wystarcza zazwyczaj jeden stopień wzmocnienia i dlatego w większości współczesnych wzmacniaczy stosuje się kilka stopni.

Podczas projektowania wzmacniaczy wielostopniowych powstaje wiele zagadnień niespotykanych podczas rozpatrywania pojedynczych stopni, są to: obliczenie wzmocnienia wzmacniacza wielostopniowego, dodawanie się wnoszonych przez poszczególne stopnie zniekształceń sygnału oraz ich rozkład na cały wzmacniacz. międzystopniowe sprzężenia pasożytnicze oraz walka z nimi. określenie dopuszczalnego tętnienia źródeł zasilania oraz obliczanie dodatkowych fi.trów wygładzających, znajdujących się we wzmacniaczu; obliczanie regulatorów wzmocnienia itd.

9.2. ZNIEKSZTAŁCENIA SYGNAŁU WE WZMACNIACZU WIELOSTOPNIOWYM

9.2.1 Współczynnik wzmocnienia i zniekszłałcenia we wzmacniaczu wielosłopniowym

Udowodnimy, że współczynnik wzmocnienia wzmacniacza wie-Icstcpn owego równa się iloczynowi współczynników wzmocnienia poszczególnych jego stopni. W tym celu oznaczymy napięcie na wejściu pieiwszego stopnia przez 0_wef, napięcie na wyjściu

Rys. 9-1 Współczynnik wzmacniacza wielostopniowego

pierwszego stopnia, które jest równocześnie napięciem wejściowym drug ego stopnia — przez Oj, napięcie na wyjściu drugiego stopnia — przez U₂ itd., napięcie na wyjściu ostatniego stopnia przez 0„yi (rys. 9-1)

Wówczas współczynniki wzmocnienia pierwszego, drugiego, trzeciego itd. stopnia k^, k_ui...k_u„oraz współczynnik wzmocnienia wzmacniacza k_uv będą określone następująco

OD

Mnożąc k_ui, k„3... k_un otrzymamy

(9.2)

I. r. r, _ Pt    _ &^w>j _

^{ul uS}    0„j    0, Vn-l Q-i

co należało udowodnić.

Ponieważ moduł iloczynu liczb urojonych równa się iloczynowi modułów tych liczb, to na podstawie (9.2) można napisać

(9.3)

k_uv

k_ulk_ul...k_u

Jak z tego wynika, współczynnik wzmocnienia wzmacniacza wielostopniowego wyrażony w jednostkach względnych równa się iloczynowi współczynników wzmocnienia poszczególnych jego stopni wyrażonych w tych samych jednostkach.

Logarytmując równanie (9.3) oraz mnożąc obie części wyniku przez 20, otrzymamy

20 lg k_uu. = 20 lg k_ui + 20 lg k_ui +... + 20 lg k_un (9.4)

Stąd zgodnie z (9.4)

Kw(dD) — kuj(ilB) + k(i*CdI0+ ••• +kun(dB)    (9-5)

Jak z tego wynika, współczynnik wzmocnienia wzmacniacza wielostcpn.owego wyrażony w jednostkach logarytmicznych równa się sumie współczynników wzmocnienia poszczególnych stopni wyrażonych w tych samych jednostkach.

Przedstawiając moduł współczynnika wzmocnienia na częstotliwości / jako iloczyn współczynnika wzmocnienia na średnich częstotliwościach k_uir przez moduł wzmocnienia względnego na tej częstotliwości Y₍, otrzymamy dla wzmacniacza wielostopniowego

kuj w ~ kui iw Y/W — ku tri Y/l ku iti Y fi... kultnYfn “ ku in* (Y fi Y/i... Yfn)

(9.6)

Dzieląc drugą i ostatnią część równania (9.6) przez k_utrv otrzymamy

Y,v = Y,iYft...Y,„    (9.7)

441