Усилителя приведена

Явления фотопроводимости и электролюминесценции позволяют создать сравнительно простые полупроводниковые усилители-преобразователи световых изображений. На 25, б приводится схематическое устройство усилителя-преобразователя, состоящего из слоя фотополупроводника — фотослоя Ф, на который наносится слой полупроводникового люминофора Л, светящегося под действием приложенного напряжения. На внешние поверхности фотополупроводника и люминофора наносятся тонкие (полупрозрачные) слои металла, к которым подводится высокое напряжение. Если на фотополупроводник проектируется световое изображение (видимое или невидимое), то в зависимости от распределения освещенности в изображении изменяется и проводимость его отдельных участков. Вместе с этим меняется и распределение напряжения на поверхности люминофора, в результате чего отдельные его участки начинают светиться сильнее, другие слабее и возникает яркое вторичное изображение.

раторы накачки с частотой, во много раз превышающей частоту сигнала, существует возможность сочетания параметрического усиления с преобразованием частоты «вверх». Спектрограмма подобного усилителя-преобразователя изображена на 13.17. Усиленное колебание снимается на комбинационной частоте со2 = Q + со,. Мощность этого колебания равна сумме двух мощностей: 1) мощности входного сигнала Ps и 2) мощности, отбираемой от генератора накачки Ра. Следует при этом иметь в виду, что в рассматриваемом случае эффект регенерации отсутствует и непосредственно на частоте raj усиления нет. К нерегенеративному преобразованию частоты может быть отнесена также схема с нелинейной емкостью при применении частоты накачки Q < coj и выделении в нагрузке разностной частоты <в2 =

В диапазонах длинных, коротких и ультракоротких волн, когда можно использовать мощные генераторы накачки с частотой, во много раз превышающей частоту сигнала, существует возможность сочетания параметрического усиления с преобразованием частоты «вверх». Спектрограмма подобного усилителя-преобразователя изображена на 10.23. Усиленное колебание снимается на комбинационной частоте со2 = соа -j- о^. Мощность этого колебания рав-398

Чтобы впоследствии легче было показать роль усилителя-преобразователя, рассмотрим вначале работу исполнительных органов в системе управления полетом ракеты.

Управляющий сигнал а от усилителя-преобразователя УП поступает на две внутренние катушки электромагнитного поляризованного реле. Под действием тока, протекающего по этим катушкам, намагничивается якорь. Б зависимости от полярности намагничивания, которая определяется знаком управляющего сигнала, якорь будет притягиваться к одному из полюсов сердечника электромагнита и отталкиваться от другого. Сила взаимодействия между якорем и сердечником через рычаг 9 и тягу 6 передаются на коромысло 4. Под действием этой силы пружина 3 деформируется на величину, пропорциональную сигналу о. В результате коромысло наклонится на определенный угол, а золотники 5 и / получат линейные перемещения h — k'o: один — вверх, а другой — вниз. Это приведет к изменению сопротивления в двух параллельных гидравлических линиях: от заборного патрубка а через насос к выходному патрубку в и от патрубка с через насос к патрубку d.

Таким образом, разность давлений в цилиндре 17 с правой и левой стороны поршня 16 будет пропорциональна сигналу а, поступающему от усилителя-преобразователя на поляризованное реле рулевой машинки.

Следовательно, в первом приближении скорость поворота руля пропорциональна сигналу, поступающему на рулевую машинку от усилителя-преобразователя. Однако практически из-за нелинейностей в системе, магнитного гистерезиса и упругих деформаций эта зависимость имеет вид, изображенный на 5.67.

При рассмотрении рулевой машинки было установлено, что между управляющим сигналом а, поступающим от усилителя-преобразователя, и углом поворота руля р существует зависимость (5.38). Если обозначить:

Следовательно, чтобы получить уравнение, описывающее работу замкнутой системы стабилизации ракеты по углу тангажа, необходимо зависимость (5.46) дополнить уравнениями работы прибора «Горизонт», измеряющего отклонения по углу тангажа, и усилителя-преобразователя, вырабатывающего управляющий сигнал, подаваемый на рулевую машинку.

Предположим, что роль усилителя-преобразователя сводится только к усилению сигнала, а именно:

5.69. Электрическая схема усилителя-преобразователя

Характеристика вход • — выход усилителя приведена на 3.1, б. Коэффициент усиления по току для участка характеристики, соответствующего диапазону изменения напряженности управления от 3 до 10 А/см (напряженность рабочей цепи при этом увеличивается с 3,2 до 9,8 А/см)

усилитель выполнен по схеме 3.19, а со следующими параметрами: ?/0= 115 В; / = 400 Гц; RB= 140 Ом; wp = = 570; &УУ= 600; Яу= 90 Ом; т) = 0,95; / = 10,2 см. Обмотки управления усилителей соединены последовательно. Характеристика каждого усилителя приведена на 3.22. Найти напряженность смещения, необходимую для вывода исходной рабочей точки на середину линейного участка характеристики. Построить характеристику вход — выход

УПТ с преобразованием напряжения. Третий способ снижения дрейфа основан на двойном преобразовании усиливаемого напряжения. Структурная схема такого усилителя приведена на 6.20.

Схема интегрирующего усилителя приведена на 6.31.

3.43, Схема стабилизатора постоянного напряжения (источника образцового напряжения) на базе стабилитрона VD\ и операционного усилителя приведена на 3 25 Рассчитать сопротивления R\, Ri, Rs, если выходное напряжение 1)0 стабилизатора 12 В, VD{ — прецизионный стабилитрон типа КС191П; операционный усилитель считать идеальным.

7.28. Измерительный усилитель построен по схеме на 7.2. Операционный усилитель имеет дрейф нуля. Эквивалентная схема усилителя приведена на 7.4. Известны математические ожидания и средние квадратические отклонения выходных параметров источников тока и ЭДС, определяющих дрейф: mi — I мкА; я??=1 мВ; o"i=l мкА; ст?= = 1 мВ. Определите математическое ожидание т и среднее квадратическое отклонение о выходного напряжения усилителя (при отсутствии входного напряжения), считая операционный усилитель идеальным, причем Ri = \ кОм; Ri — = 10 к Ом.

Принципиальная схема усилителя приведена на 3.22. Она содержит два усилительных каскада на транзисторах VTI и VT2, работающих в ключевом режиме. В цепь коллектора транзистора VT2 включена катушка малогабаритного электромагнитного реле K.L. Усилитель питается от источника постоянного тока через параметрический стаби-

Структурная схема многокаскадного усилителя приведена на 9.1. Связь между усилительными ячейками

Усиление мощности происходит за счет первичного двигателя, вращающего якорь генератора. Коэффициент усиления мощности можно увеличить, если использовать каскадное включение двух генераторов. Мощность цепи управления подводится к обмотке возбуждения первого генератора, а цепь якоря этого генератора присоединяется к обмотке возбуждения второго, более мощного генератора, от цепи якоря которого питается нагрузка. В этом случае, например для каскада машин с выходной мощностью РВых=30 кВт, можно получить коэффициент усиления &у=&у1йу2= 1000-f- 1200. Однако такой способ усиления мощности не пригоден для автоматических устройств из-за большой инерционности (большая индуктивность цепей возбуждения замедляет процесс передачи изменения сигнала управления в основную цепь машины), а также из-за низкого коэффициента усиления, особенно при малых мощностях генераторов. На практике чаще применяют так называемые электромашинные усилители (ЭМУ) поперечного поля, использующие для усиления мощности магнитный поток реакции якоря. Электрическая схема, поясняющая принцип действия такого усилителя, приведена на 12.17.

Упрощенная функциональная схема операционного усилителя приведена на 44, б. На входе операционного усилителя включается симметричный дифференциальный усилительный каскад, выполненный в данном случае на двух транзисторах VT1 и VT2 и резисторах RK, Rg и R. При этом вход по базе транзистора VT1 — неинвертирующий, по базе VT2 — инвертирующий. Дифференциальный каскад — согласующий и поэтому обеспечивает сравнительно малое усиление сигналов. Основное усиление производится с помощью неинвертирующего усилителя +/С0, коэффициент усиления по напряжению которого может достигать 107. Как правило, такой большой коэффициент усиления от одного операционного усилителя стараются не получать, ибо в таком режиме работы очень трудно обеспечить его стабильность; и в первую очередь — малую зависимость от изменения напряжений питания и изменений температуры. Коэффициент усиления до заданного уровня (обычно, до 10—102) снижается путем охвата операционного усилителя глубокой отрицательной обратной связью, что наиболее просто достигается соединением выхода с инвертирующим входом через резистивный делитель. В зависимости от того, на какие входы подаются сигналы, операционный усилитель может использоваться в качестве инвертирующего, неинвертирующего или дифференциального усилителя.

Схема инвертирующего усилителя приведена на 45, а. Усилитель охвачен стабилизирующей обратной связью путем