БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (УС)
В мощных радиопередающих устройствах находит применение ламповый усилитель ВЧ. В оконечном каскаде такого У. э. к. (рис. 4 ) нагрузкой служит передающая антенна, обычно связанная с усилителем посредством фидера .
В транзисторных усилителях систем многоканальной связи ширина полосы зависит от числа телефонных каналов: при 300 каналах она лежит в пределах 60–1300 кгц, при 1920 – верхняя граница приближается к 9 Мгц, при 10800 – к 60 Мгц. Например, усилитель на 300 каналов (рис. 5 ) обычно содержит 3 каскада с общим эмиттером, охваченных глубокой смешанной обратной связью (последовательно-параллельной по входу и выходу), позволяющей получить достаточно высокую выходную мощность и удовлетворить весьма жёстким требованиям, предъявляемым к допустимому уровню нелинейных искажений в системах дальней телефонной связи. При помощи такой обратной связи удаётся также реализовать не зависящие от усилительных свойств каскадов входное и выходное сопротивления и притом таких значений, которые обеспечивают согласование с подключенными к У. э. к. линиями, например коаксиальными кабелями .
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 KU (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 KU 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; Сб — 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; Eк — 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; еr — источник усиливаемых колебаний; Rг , Rн — эквивалентные сопротивления входной цепи и нагрузки; Ебэ , Екэ , Ези , Еси — 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; Ea и Еэ — 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; P0 — 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: Eк — 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. км 2 . 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.
