Skip to content
АЦУ · Тема 6 · Усилвателят

Две стъпала – целият предусилвател

С ООВ всяко стъпало стана чисто, но усилва само 20–40 пъти. Затова слагаме две едно след друго, свързани през кондензатор. Това е истинският предусилвател за микрофона. Кондензаторите и паразитните капацитети решават кои честоти минават – а с малки корекции лентата се разширява.

≈ 3 мин четене∿ 2 живи уредаСамопроверка: 3 въпроса

Две стъпала, свързани през кондензатор ​

Всяко стъпало е ОЕ с ООВ (RЕ1 = 100 Ω) от тема 5: чисто, но усилва само десетина-двайсет пъти. Затова слагаме второ след него. Между тях стои разделителен кондензатор Cр. Той пропуска променливия сигнал, но спира постоянното напрежение – колекторът на първото е на ~5 V, а базата на второто трябва да е на ~2 V.

Първото стъпало усилва ×20,2 (26,1 dB), второто ×26,6 (28,5 dB). Общо ×538 = 54,6 dB – усилванията се умножават, а децибелите се събират. Първото усилва по-малко, отколкото самò, защото входът на второто го товари (тема 1).

Предусилвателят
+Ucc 12 V∿микрофонCвхвходRБ1RБ2RКRЕ1 100 ΩRЕ2CЕCр 1 μF1CпарRБ1RБ2RКRЕ1 100 ΩRЕ2CЕCизхRт 10 kΩизход
След първото стъпало, mV (вход AC – без постоянното)
44,555,566,570t – време, msu, mV
след 1-вото стъпало
Изходът, V
44,555,566,57−1−0,500,51t – време, msu, V
изход
Входът: звукът, както е записан
020040060080010001200−101t – време, msx
входът x(n)
Изходът: звукът след двете стъпала
020040060080010001200−101t – време, msy
изходът y(n)
Фигура 1.

Микрофонът дава 1 mV. След първото стъпало са ~20 mV (люлеене около постоянните ~5 V на колектора), на изхода – около половин волт, без постоянна съставка. Пусни думата: усилена ~540 пъти и все още чиста.

Лентата на RC стъпалото ​

При ниски честоти пада заради кондензаторите. Разделителният 1 μF и входът на второто стъпало правят високочестотен RC филтър (а CЕ – още един). При високи честоти – заради паразитния капацитет 10 nF (проводници, входът на второто стъпало, ефектът на Милер) върху колектора на първото. Сега fн = 29,2 Hz, fв = 6,09 kHz.

ВЧ корекция: малък кондензатор 0 nF успоредно на RЕ1. При високите честоти той дава RЕ1 накъсо – ООВ отслабва и усилването расте точно там, където паразитният капацитет го сваля.

АЧХ и корекции
+Ucc 12 V∿микрофонCвхвходRБ1RБ2RКRЕ1 100 ΩRЕ2CЕCр 1 μF1CпарRБ1RБ2RКRЕ1 100 ΩRЕ2CЕCизхRт 10 kΩизход
1101001 k10 k100 k1 M10 M0204060f – честота, Hz (логаритмична скала)K, dBfнfв
K(f) на двете стъпала
Входът: звукът, както е записан
020040060080010001200−101t – време, msx
входът x(n)
Изходът: звукът след двете стъпала
020040060080010001200−101t – време, msy
изходът y(n)
Фигура 2.

С Cр = 0,01 μF fн скача над 1 kHz – думата е тенекиена. С Cпар = 20 nF fв пада до ~3 kHz – глуха. Сега добави Cкор около 220–470 nF: високите се връщат, а кривата може дори да получи „гърбица“ (прекорекция). Изходът на звука е в свой мащаб.

Видове връзка между стъпалата ​

ВръзкаПлюсовеМинуси
RC (през кондензатор)проста, евтина, независими работни точкине пропуска 0 Hz, губи ниските
директна (галванична)усилва и постоянен ток (0 Hz)работните точки се влияят; дрейф на нулата
трансформаторнасъгласуване, галванично разделянеограничена лента, скъпа, тежка, хваща и пръска магнитни смущения (лоша ЕМС)

По лентата предусилвателите са звукови (20 Hz – 20 kHz) или широколентови (от няколко Hz или 0 до стотици MHz – видео, импулси). Широколентовите разчитат на корекции.

Самопроверка ​

1. Две стъпала по 20 dB и 30 dB. Колко е общото усилване?

50 dB ≈ 316 пъти (10 · 31,6).

2. Защо стъпалата се свързват през кондензатор, а не направо?

За да не се смесят работните точки – кондензаторът спира постоянното напрежение и пропуска сигнала.

3. Какво реже лентата отгоре и как се коригира?

Паразитните капацитети и транзисторът. Корекция: бобина в колектора или малък кондензатор успоредно на RЕ (ООВ отслабва при ВЧ).