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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo amplificador multicanal. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Audio Los dispositivos amplificadores, cuyo número de canales puede alcanzar varias decenas, se utilizan en sistemas para recopilar información de sensores en equipos biomédicos, en dispositivos de escaneo de imágenes térmicas y en muchas otras áreas de la radioelectrónica [1–4]. Presento a juicio de los lectores un dispositivo amplificador multicanal con regulación electrónica de la ganancia de voltaje, que difiere de los propuestos en la literatura popular [5. 6] por el hecho de que utiliza diodos semiconductores como elementos controlados [7]. Estos dispositivos semiconductores más simples, en comparación con los transistores bipolares o de efecto de campo más complejos, generalmente utilizados en unidades ajustables de dispositivos amplificadores [8, 9], por regla general, tienen una menor dispersión tecnológica de parámetros eléctricos. El uso de diodos semiconductores como elementos controlados en el dispositivo amplificador multicanal descrito hizo posible lograr por medios simples una dispersión relativamente pequeña en la ganancia de canales individuales con límites de control de ganancia aceptables para muchas aplicaciones prácticas y un nivel de distorsión no lineal. Principales características técnicas
Un diagrama esquemático del dispositivo amplificador se muestra en la fig. 1 Consta de canales de amplificación idénticos A1-A32 y una unidad de control común para todos los canales AZZ. Ajuste la ganancia de los canales con la resistencia R1 "Ganancia" Los canales A1-A32 tienen un esquema idéntico, por lo que solo A1 se describe a continuación. El canal consta de dos etapas de amplificación en el amplificador operacional 1DA1 1DA2 Los condensadores 1C1, 1C2 y 1C4 determinan los límites inferior y superior del ancho de banda del canal, respectivamente, el condensador 1C3 es un filtro en el circuito de alimentación. Las resistencias 1R5, 1R9 establecen la corriente de control de los amplificadores operacionales. La ganancia de la primera etapa del canal está determinada por la relación de las resistencias de las resistencias 1R1 y 1R4. Las resistencias 1R1 y 1R2 forman un divisor de voltaje, lo que aumenta el valor permitido del componente constante en la entrada a 2,5R2 / ( R1 + R2) V, evitando una posible inversión de la polaridad de tensión en el condensador de óxido 1C1. La resistencia 1R2 no tiene ningún efecto práctico sobre la ganancia. El control de ganancia del canal, que es realizado por la segunda etapa en el amplificador operacional 1DA2, se implementa cambiando la conductividad de los diodos 1VD1, 1VD2 cuando cambia el voltaje suministrado a la entrada de control (pin 7 del canal). Con un aumento de voltaje en esta entrada, aumenta la conductividad del diodo 1VD2, por lo que disminuye la resistencia del circuito 1VD21R7 y aumenta la corriente a través del diodo 1VD1. Como resultado, la conductividad del diodo 1VD1 aumenta y la resistencia del circuito 1VD11R3 disminuye. El diodo 1VD1 y la resistencia 1R3 están incluidos en el circuito de retroalimentación negativa que cubre el amplificador operacional 1DA2, por lo tanto, a medida que disminuye la resistencia del circuito 1VD11R3, aumenta la ganancia de etapa. Cuando el voltaje en la entrada de control disminuye, los procesos anteriores ocurren en la dirección opuesta y la ganancia de voltaje disminuye.
En la fig. 2 muestra la dependencia del incremento de la ganancia de tensión DeltaK y relativa a su valor mínimo, igual a 175 y tomado como cero, de la tensión de control UNnP, medida en la salida media de la resistencia R1 "Ganancia" según el circuito. La unidad de control AZZ incluye una fuente de voltaje de polarización necesaria para garantizar el funcionamiento normal de los canales del amplificador operacional en el modo de fuente de alimentación unipolar. La fuente consta de un amplificador operacional 33DA1 y un transistor 33VT1. Desde el emisor del transistor de búfer 33VT2, se elimina el voltaje a las entradas de control de los canales. Los nodos de la unidad de control AZZ y los canales A1-A32 reciben alimentación de +5 V del regulador de voltaje 33DA2. Una resistencia variable R1 "Ganancia" está conectada a la misma fuente. En el dispositivo amplificador, se utilizan condensadores de tantalio de óxido-semiconductor K53-56 y cerámica K10-17v. diseñado para montaje en superficie. Todos los condensadores están soldados a la placa desde el lado de impresión. Resistencias: S2-29V y S2-33, resistencia R1 "Ganancia": los transistores SP4-1a KT503B se pueden reemplazar por cualquier transistor npn de silicio con parámetros similares. Los chips 1407UDZ y 140UD12 se pueden reemplazar por K1407UDZ y K140UD12. 140UD1201 K140UD1201 y A776N, respectivamente. En lugar de KR142EN5A, se puede utilizar el estabilizador 7805.
Los canales A1-A32 y la unidad de control AZZ están montados en placas de circuito impreso de fibra de vidrio laminada en un lado con un espesor de 1 mm. Un dibujo de la placa de circuito impreso del canal se muestra en la fig. 3, y las placas de la unidad de control - en la fig. cuatro
Las placas de circuito impreso de los canales y la unidad de control se colocan en una caja metálica común, equipada con conectores de entrada y salida. Para habilitar el control remoto, la resistencia R1 "Ganancia" se encuentra fuera de la carcasa. El establecimiento de canales y la unidad de control de características no tiene que realizarse según métodos conocidos. Si es necesario, al seleccionar la resistencia 33R2, se logra una limitación simétrica de dos lados de la señal de salida máxima de los canales A1-A32 Al seleccionar el capacitor NC4, la característica de amplitud-frecuencia del canal correspondiente se corrige en el rango de frecuencia superior . La dispersión relativa del factor de amplificación de tensión xi de cada canal se estima mediante la fórmula xi = (1 - Kg Kg) 100%, donde K, - ganancia de voltaje del canal; KL, p - media aritmética de las ganancias de voltaje de todos los canales. La dispersión relativa de las ganancias del canal se iguala en el intervalo de control mediante una selección de resistencias NR3, NR7 o diodos NVD1, NVD2. Literatura 1. Yarichin E. M., Shurygin N. A. Amplificador multicanal - Dispositivos y técnica experimental 1986, No. 5. p. 123-125
Autor: O. Ilyin, Kazán; Publicación: radioradar.net
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