Резисторный каскад
Основным
каскадом усиления в предварительных
усилителях является резисторный каскад,
так как он содержит минимальное число
реактивных элементов и может обеспечить
при определенных условиях достаточно
большой коэффициент усиления. Свое
название каскад получил по нагрузке по
постоянному току в цепи коллектора
(стока) — резистору 
.
Рассмотрим принципиальные схемы
резисторных каскадов на биполярных и
полевых транзисторах (рис. 15.1). Резистор
определяет нагрузку каскада по постоянному
току. Через него напряжение источника
поступает на коллектор. Резисторы 
,
и 
обеспечивают заданное напряжение
смещения на эмиттерном переходе и
температурную стабилизацию токов
транзистора. 
,
—
разделительные конденсаторы: 
отделяет источник сигнала от попадания
на него постоянного напряжения, 
защищает вход транзистора VT2 от постоянного
напряжения, благодаря чему на вход
следующего каскада попадает только
переменная составляющая сигнала.
Таким
образом, в схеме имеются усилительный
элемент, его нагрузка по постоянному и
переменному току, а также цепи межкаскадной
связи, подачи смещения и эмиттерной
стабилизации. На вход первого каскада
поступают от источника сигнал, который
необходимо усилить, и напряжение смещения
для выбора точки покоя. Усиленный сигнал
через разделительный конденсатор 
подается па вход второго каскада.
Аналогичные
цепи содержит схема (см. рис. 15.1,6), где в
качестве усилительного элемента
используется полевой транзистор с
управляющим PN-переходом.
—сопротивление нагрузки по постоянному
току в цепи стока; цепь 
служит для подачи постоянного
автоматического смещения на вход
полевого транзистора. 
,
—
разделительные конденсаторы, которые
используются для тех же целей, что и в
схеме на биполярном транзисторе, Rз
— сопротивление в цепи затвора. Через
это сопротивление напряжения смещения
подается на затвор.
Рис.
15.1. Принципиальная схема резисторного
каскада на биполярное (а) и на полевом
(б) транзисторах
Анализ работы резисторного каскада сводится к тому, чтобы подобрать такие элементы схемы, которые обеспечат наибольшее усиление и наименьшие частотные и фазовые искажения. Так как усилители звуковой частоты и широкополосные усилители требуют различного подхода к анализу своей работы, то каждый из этих типов предварительных усилителей будет рассмотрен отдельно.
Выводы. 1. Каскады предварительного усиления должны обеспечить усиление входного сигнала до уровня, который необходимо подать на вход оконечного каскада. 2. К каскадам предварительного усиления предъявляют следующие основные требования: получение максимального усиления от отдельного каскада; получение минимальных частотных, фазовых, переходных и нелинейных искажений сигнала. 3. Основным каскадом предварительного усиления является резисторный каскад.
Микроэлектронные приборы
Еще в ламповый период развития электроники уделялось большое внимание уменьшению габаритных размеров, массы, потребляемой энергии ламп, повышению их надежности. С этой целью были созданы так называемые пальчиковые лампы, комбинированные лампы, миниатюрные лампы. Создание в 1948 г. транзисторов и последовавшее за тем широкое внедрение различных полупроводниковых приборов в электронную аппаратуру были громадным шагом вперед на пути решения проблемы. Однако аппаратура продолжала усложняться, появились устройства, содержащие сотни тысяч электронных полупроводниковых элементов, поэтому и габаритные размеры, и масса, и потребляемая энергия возрастали, а надежность уменьшалась. Потребовалось новое коренное решение конструктивно-технологических, схемотехнических, физических проблем, чтобы решить противоречие между непрерывно возрастающей сложностью электронной аппаратуры и уменьшением ее габаритных размеров, массы, стоимости, увеличения ее надежности. Эти решения привели к появлению новой отрасли электроники — микроэлектроники, которая охватывает проблемы разработки и применения новых электронных приборов— интегральных микросхем (ИМС).
Важнейшим понятием микроэлектроники является интегрализация, заключающаяся в получении максимального, числа функционально связанных электронных элементов и их соединений в едином комплексе технологических процессов и в едином конструктивном исполнении. Интегральной микросхемой называется микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигнала и имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и кристаллов, которое рассматривается как единое целое.
Элементом интегральной микросхемы является часть этой схемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента. Выполнена она нераздельно от кристалла или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие. Под электрорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор.
Таким образом, интегральная микросхема обладает следующими особенностями:
1) состоит из множества элементов и выполняет определенную функцию — усиление, генерацию, выпрямление, отдельные логические операции или несколько функций. В этом, пожалуй, самое главное свойство ИМС. Ни один из рассматриваемых до сих пор нами приборов в отдельности не мог выполнять функций, например, усиления, генерирования и т. д. В то же время с помощью ИМС реализуются сложнейшие электронные устройства. Например, одна микросхема выполняет функцию микропроцессора, на основе которого строят микро-ЭВМ,
2) элементы интегральной схемы не являются дискретными: диоды, транзисторы, конденсаторы, резисторы и соединяющие их элементы составляют единое целое, собираются в едином технологическом процессе;
3) все элементы интегральной микросхемы заключены в один герметический корпус с выводами наружу всей схемы в целом.
Таким образом, новое в ИМС — не элементная база (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, хотя и здесь внесены многие интересные усовершенствования), а сами принципы создания и соединения ранее существовавших элементов.
Анализ схемных решений или, как принято говорить, схемотехники ИМС требует знаний, которые были получены при изучении усилительных устройств, так как изучаются не отдельные элементы ИМС, а вся функциональная схема в целом, этим и объясняется то, что изучение ИМС начинается после того, как закончено изучение усилителей на дискретных элементах. Следует отметить, что основные положения, которые относятся к свойствам дискретных полупроводниковых приборов и усилителей, остаются в силе и для устройств на ИМС.