Большая Советская Энциклопедия (УС)

Большая Советская Энциклопедия

Транзистор T₄ , включенный по схеме с общей базой, соединён последовательно с транзистором T₃ , образуя с ним т. н. каскодный усилит. каскад (с широкой полосой пропускания и повышенной линейностью).

Операционный усилитель, применяемый для выполнения определённых математических операций – суммирования, дифференцирования, интегрирования и т.д., – представляет сооой усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления K_U (достигающим 10⁵ ), обычно в интегральном исполнении (см. Микроэлектроника ). В комплексе с внешними элементами, образующими цепь обратной связи, операционный усилитель получил название решающего усилителя , он используется в вычислительной технике. В операционном усилителе (рис. 6 ) имеются неинвертирующий

вход (обеспечивающий в процессе усиления совпадение полярностей поданного на него сигнала и сигнала на выходе) и инвертирующий (полярность изменяется на противоположную). Это свойство придаёт усилителю его первый каскад, выполненный по т. н. дифференциальной схеме, реагирующей на разность входных напряжений (в результате сигналы с разной полярностью складываются, а с одинаковой – вычитаются и при столь большом K_U практически не влияют на выходной сигнал). Инвертирующий вход обычно используется и для создания отрицательной или частотно-зависимой обратной связи.

Усилитель звуковой частоты, используемый, например, при звукоусилении , обычно заканчивается двухтактным каскадом усиления.

Такой каскад содержит 2 усилительных элемента, работающих со сдвигом фаз усиливаемых колебаний на 180°. Для возбуждения двухтактного каскада, состоящего из однотипных усилительных элементов (например, транзисторов р – п – р– типа), используют фазоинверсный предоконечный каскад (фазоинвертор ) или трансформатор, вторичная обмотка которого имеет вывод от средней точки (рис. 7 ); каскад, содержащий разнотипные элементы (т. н. комплементарные структуры, например транзисторы р – n – р- и n – р – n– типов), возбуждается от источника однофазного напряжения, т. е. от обычного однотактного каскада, и в этом случае отпадает необходимость применения трансформатора. По сравнению с однотактным каскадом двухтактный позволяет получать гораздо большую выходную мощность с меньшими нелинейными искажениями. Распространены бестрансформаторные У. э. к. звуковой частоты на транзисторах: одиночных комплементарных (с выходной мощностью до 1 вт ) и т. н. составных (с выходной мощностью несколько десятков вт и более). Отсутствие трансформаторов допускает изготовление У. э. к. в виде полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем.

Ламповый усилитель большой мощности используется на узлах проводного вещания и в радиопередатчиках (в качестве модуляционного устройства). Он обычно содержит 4 двухтактных каскада, охваченных сравнительно глубокой отрицательной обратной связью с целью уменьшения нелинейных искажений, снижения фона на выходе и получения небольшого выходного сопротивления.

Лит.: Лурье Б. Я., Проектирование транзисторных усилителей с глубокой обратной связью, М., 1965; Калихман С. Г., Левин Я. М., Основы теории расчёта радиовещательных приёмников на полупроводниковых приборах, М., 1969: Радиопередающие устройства, М., 1969; Цыкин Г. С., Усилительные устройства, М., 1971; Войшвилло Г. В., Усилительные устройства, М., 1975.

Г. В. Войшвилло.

Рис. 3. Схема каскада усилителя электрических колебаний промежуточной частоты с двухконтурной колебательной системой: T₁ , Т₂ — транзисторы; R₁ —R₆ — резисторы; С_б — блокировочный конденсатор; C₁ , C₂ , L₁ , L₂ — конденсаторы и катушки индуктивности колебательных контуров; C₃ — развязывающий конденсатор; Е — источник постоянного тока в цепи питания транзисторов.

Рис. 5. Упрощённая схема линейного усилителя связи на 300 каналов: Tp₁ , Tp₂ — входной и выходной трансформаторы с сердечниками из магнитодиэлектрика; T₁ —T₄ — транзисторы; R₁ —R₉ — резисторы; C₁ , C₂ — конденсаторы; LCR — корректирующая цепь, служащая для обеспечения устойчивости усилителя; E_к — источник постоянного электрического тока.

Рис. 2. Принципиальные схемы усилителей на биполярных и полевых транзисторах: с общим эмиттером (а), общим истоком (б), общей базой (в) и общим затвором (г); Э, К, Б — эмиттер, коллектор и база биполярного транзистора;

И, З, С — исток, затвор и сток полевого транзистора; е_r — источник усиливаемых колебаний; R_г , R_н — эквивалентные сопротивления входной цепи и нагрузки; Е_бэ , Е_кэ , Е_зи , Е_си — источники постоянного тока соответственно в цепях база — эмиттер, коллектор — эмиттер, затвор — исток, сток — исток. Название типа усилителя определяется тем, какая область (электрод) транзистора является общей для цепи источника усиливаемого сигнала и цепи нагрузки.

Рис. 4. Схема оконечного усилительного каскада радиопередающего устройства с фильтром нижних частот: Л — электронная лампа (тетрод); А — антенна; L₁ , L₂ и C₁ —C₃ — катушки индуктивности и конденсаторы, образующие фильтр нижних частот; L₃ — дроссель в цепи питания лампы; C₄ — разделительный конденсатор; E_a и Е_э — источники постоянного тока в анодной цепи и цепи экранирующей сетки.

Рис. 1. Структурная схема усилителя электрических колебаний: 1 — источник сигнала; 2 — усилитель; 3 — нагрузка; 4 — источник питания; е₁ — источник усиливаемых колебаний; R₁ , R₂ — эквивалентные сопротивления источника усиливаемых колебаний и нагрузки; I₁ , P₁ , U₁ — соответственно ток, мощность и напряжение на входе усилителя; I₂ , P₂ , U₂ — ток, мощность и напряжение на выходе усилителя; P _{— мощность источника питания.}

Рис. 7. Принципиальная схема транзисторного двухтактного каскада: Tp₁ , Tp₂ — входной и выходной трансформаторы; T₁ , T₂ — транзисторы; R₁ , R₂ — резисторы делителя напряжения, необходимые для получения требуемого напряжения смещения на базах; Рэ — резисторы в цепи эмиттеров, предназначенные для симметрирования плеч каскада и дополнительной стабилизации режима работы каскада: E_к — источник постоянного тока.

Рис. 6. Структурная схема операционного усилителя: 1 — неинвертирующий вход; 2 — инвертирующий вход; 3 — общий провод; 4 — выход.

Усима

У'сима , Нюланд (фин. Uusimaa, швед. Nyland), ляни (губерния) на Ю. Финляндии, у Финского залива. Площадь 10,4 тыс. км². Свыше 1 млн. жителей (1973), в том числе городских 82%. Административный центр – г. Хельсинки. У. даёт 23% валовой промышленной продукции страны, в промышленности и строительстве занято 35% экономически активного населения, в сельском и лесном хозяйстве 5%, в обслуживании 59% (1973). Машиностроение, особенно судостроение; электротехническая, нефтеперерабатывающая, текстильная, пищевая, полиграфическая промышленность. Пригородное сельское хозяйство.

Усинск

У'синск, посёлок городского типа, центр Усинского района Коми АССР. Расположен на правом берегу р. Уса, недалеко от впадения её в Печору, в 150 км к С. от ж.-д. станции Печора (на линии Котлас – Воркута). 17 тыс. жителей (1975). Центр нефтяного района.

Усинская котловина

У'синская котловина, межгорное понижение в Зап. Саяне, по среднему течению р. Ус (правый приток Енисея), на Ю. Красноярского края РСФСР. Длина 70 км, ширина 10–18 км, высота 650–800 м. Рельеф равнинный, по окраинам холмистый. Климат резко континентальный; средняя температура января –28,6 °С (часты инверсии), июля 16,7 °С. Осадков около 350 мм в год. Вегетационный период 116 сут. Большая часть У. к. распахана (главным образом посевы зерновых); имеются участки злаковых и злаково-разнотравных степей на чернозёмных почвах. По окраинам – лиственнично-берёзовые лесостепи на серых лесных почвах и сосновые массивы на песках. Сев.-вост. часть У. к. пересекается Усинским трактом .