Усиление - это линейность.

[Sagittarius]

Есть ООС, а есть её противники. И противники говорят: набирать усиление - легкотня, особенно, если они этого никогда не делали и рассказывают о ненапряжности тому, кто набирал. А вот дайте нам, говорят противники ООС, изначально линейный каскад, и мы вам покажем высший пилотаж в электронике. Но, так как сверхлинейных каскадов никто им не даёт, они имеют полное право сверхлинейных усилителей не делать, а виноваты в этом мы, кто не дал. 

Тогда мы сооружаем в симуляторе простую безООСную схемку о двух транзисторах:

Итак, тут один транзистор нагружен на 10 кОм, другой - на генератор тока (и невидимое вами сопротивление коллектора Т2), выходное переменное напряжение у обоих одинаковое по ТЗ, а постоянное - ради честности сравнения. Самое скрупулёзное в схеме - ручной подбор идентичности режимов транзисторов по рабочему току и коллекторному напряжению, для полной сравнимости результатов, остальное вполне умопостигаемо. 

Каскад с резистивной нагрузкой развивает 52 дБ усиления, а с генератором тока - на 36 дБ больше, 88 дБ.

Как разница в усилении сказывается на исходной линейности обоих каскадов, если ООС они не имеют вообще?

Обычно я внушаю: каскаду с высоким усилением нужно меньше сигнального Убэ, рабочая точка по нелинейной ВАХ эмиттерного перехода смещается в более узких пределах, чем у каскада с меньшим усилением, 

потому линейность каскада с высоким усилением больше ещё до охвата ООС. 

Это и понятно. Но это неточное, качественное описание, судя по тому, что доходит этот факт мало лишь кому. 

При равных выходных напряжениях каскадов Кг первого - 1,7%, а второго - 0,18%, в 9,5 раза меньше.  

Это и есть тот самый всеми желаемый выигрыш в линейности ещё до охвата каскадов ООС, о котором говорили все, у кого был язык: дайте мне линейных каскадов и я вам сделаю - ух, какой! - линейный усилитель.

И вот на показанных принципах снижения искажений с ростом усиления, а роста усиления - с повышением импеданса нагрузки, и зиждется здание точной, сверхлинейной аналоговой усилительной схемотехники - для всех планет и всех галактик.

ㅤㅤ, [26.02.2026 12:00]
На этих принципах основано применение 

токовых зеркал, зона 1, 
повторителей перед каскадами с низким входным сопротивлением, зона 2,
генераторов тока как нагрузки, зона 3,
выходных повторителей, зона 4,
да и набор усиления в целом всем усилителем для минимизации разностного напряжения - фактора искажений входного каскада:

Уразн = Увых / Кухх

Для постояннотоковых задач эти решения обеспечивают точность следования заданным цепью ООС параметрам. 

Для задач точного звукоусиления реализация тех же принципов включает ещё и минимизацию нагрузочных импедансов каскадов от цепей коррекции, выбор наиболее высокоимпедансных величин матриц коррекции, наименьшим образом нагружающих каскады-работяги, усиливающие напряжение. 

  И только тогда усилитель поёт.

Величина переменной составляющей эмиттерных токов зависит от импеданса нагрузки ДК и требуемого напряжения на этом импедансе. Чем импеданс больше, тем переменный ток каскада меньше, ем он линейнее. Чем больше Ку последующего каскада, тем меньше ему надо входного напряжения для получения заданного напряжения на нагрузке, тем предыдущий каскад линейнее.

Но чем больше импеданс нагрузки первого и Ку второго каскада, тем больше и полный Ку холостого хода, до ООС. Тогда АЧХ - это индикатор линейности ещё до охвата всяческой ООС. 

 

[CHEL_EV]

Добро пожаловать на наш форум. 

 

[Sagittarius]

On 2/27/2026 at 5:38 PM, Sagittarius said:

При равных выходных напряжениях каскадов Кг первого - 1,7%, а второго - 0,18%, в 9,5 раза меньше.  

Почему?

Каскаду с низким усилением для получения заданного выходного напряжения надо 2 мВ, а каскаду высоким усилением - справа - всего 0,035 мВ. Участок напряжения нелинейной ВАХ эмиттерного перехода первого каскада широк, а второго - стремится свернуться в линейную точку, производная которой - ноль, и потому искажений она не вносит. 

[BAA]

Производная от экспоненты - всегда экспонента.

[Sagittarius]

Производная - это скорость изменения функции. Если нет функции, нет и скорости её изменения. Если на графике ВАХ линия рабочих точек выродилась в одну точку, в ноль или константу, то производная обоих ранее была равна нулю. Теперь снова отматываем назад: было мало усиления и длииинная кривая на ВАХ, набрали усиления - стала точка с нулевыми искажениями. Семейство производных линий ВАХ каждой промежуточной длины и лежит меж наибольшим значением и нулём. 

 

[BAA]

«Положимте, что так. Блажен, кто верует, тепло ему на свете!»
(С) Горе от ума, Грибоедов