Глава 22. Усилители

Усилителями электрических сигналов или электронными усилителями называют устройства, увеличивающие эти сигналы за счет энергии постороннего источника.

В главе рассматриваются некоторые общие вопросы, связанные с усилением электрического сигнала, указываются отдельные конкретные схемы и анализируется специфика усиления биоэлектрических сигналов.

Усилители могут создаваться на основе различных элементов (транзисторы, триоды и др.), однако в общих вопросах все усилители могут быть представлены достаточно едино. Они имеют вход, на который подается усиливаемый электрический сигнал, и выход, с которого снимается усиленный сигнал (рис. 22.1). Непременной частью всей системы является источник электрической энергии.

Наиболее распространенным принципом усиления сигнала является воздействие входной цепи на электрическое сопротивление выходной цепи. Это воздействие соответствует форме усиливаемого сигнала, и поэтому форма сигнала воспроизводится в выходной цепи.

В соответствии с понятиями кибернетики входную цепь можно считать системой управления, а выходную - объектом управления.

Существенным требованием к усилителям является воспроизведение усиливаемого сигнала (усиление) без искажения его формы.

На практике это требование выглядит как стремление усилить электрический сигнал с наименьшими искажениями.

Возможность усилителя увеличить поданный на его вход сигнал количественно оценивается коэффициентом усиления.

Он равен отношению приращения напряжения (силы тока, мощности) на выходе усилителя к вызвавшему его приращению напряжения (силы тока, мощности) на входе:

22.1. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ

В зависимости от целей усилители различают по напряжению, силе тока или мощности.

В дальнейшем, ради определенности, все иллюстрации и выводы будут относиться к коэффициенту усиления по напряжению, который будет обозначаться без индекса.

При усилении сигнала синусоидальной формы в выражениях (22.1) обычно используют амплитуды входного и выходного сигналов:

Если к имеет значения, недостаточные для получения на выходе сигнала нужного напряжения, то соединяют несколько усилителей. Каждый отдельный усилитель при этом называют усилительным каскадом. По существу, рис. 22.1 и выражения (22.1) и (22.2) следует отнести к каскаду. Коэффициент усиления усилителя из нескольких каскадов равен произведению коэффициентов усиления всех используемых каскадов:

22.2. АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСИЛИТЕЛЯ. НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Рассмотрим усиление синусоидального (гармонического) сигнала. Для того чтобы форма сигнала при усилении не изменялась, коэффициент усиления должен быть одинаков для различных напряжений в пределах изменения входного сигнала. В этом случае зависимость U_вых = f (U_вх), называемая амплитудной характеристикой усилителя, имеет линейный вид U_вых = kU_вх (рис. 22.2; прямая линия). На самом деле линейная зависимость выполняется в ограниченной области изменения входного напряжения, при выходе за пределы этой области линейность зависимости нарушается (штриховая линия).

Если входной гармонический сигнал выйдет за пределы линейной части амплитудной характеристики, то выходной сигнал уже не будет гармоническим. Возникнут нелинейные (амплитудные) искажения.

Графически усиление гармонического сигнала иллюстрируется на рис. 22.3 без искажения (а) и с искажением (б).

Каждый из этих рисунков содержит три графика. На одном (оси и_вх и и_вых) указана амплитудная характеристика: линейная (а) и нелинейная (б). На нижнем графике приведена зависимость входного напряжения от времени. Эта зависимость синусоидальная, но сдвинутая относительно U_вх = 0 на некоторую постоянную величину. График расположен необычно, так как используется общая ось U_вх с предыдущей зависимостью. На левом графике дана временная зависимость выходного напряжения. Здесь тоже ось U_вых принадлежит двум графикам. Этот график строится следующим образом. Из нижнего графика находят значения U_вх для некоторых фиксированных моментов

времени, затем по амплитудной характеристике устанавливают соответствующие значения и_вых и переносят их на левый график (штриховые линии; точки с одинаковыми символами соответствуют одному и тому же времени).

На графиках зависимости и_вых = f(t) в случае линейной амплитудной характеристики (а) видна синусоида; следовательно, усиленный сигнал не искажен. При нелинейности характеристики (б) выходной сигнал периодический, но не синусоидальный; следовательно, происходит искажение сигнала при усилении.

Периодический выходной сигнал, полученный после нелинейных искажений входного гармонического сигнала, может быть представлен суммой гармоник (см. 7.4), поэтому нелинейные искажения можно рассматривать как появление новых гармоник в сигнале при его усилении. Чем больше новых гармоник, чем выше их амплитуда, тем сильнее нелинейные искажения, что оценивается коэффициентом нелинейных искажений:

где и₁ - амплитуда напряжения основной гармоники; и₂, и₃,.. - амплитуды новых гармоник. Для точного воспроизведения сигнала коэффициент, очевидно, должен быть минимален.

22.3. ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСИЛИТЕЛЯ. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Использование линейного участка характеристики еще не является гарантией неискаженного усиления электрического сигнала.

Если усиливаемый сигнал несинусоидальный, он может быть разложен на отдельные гармонические составляющие, каждой из которых соответствует своя частота. Так как в усилителях используются конденсаторы и катушки индуктивности, а их сопротивление зависит от частоты (см. 18.2), то коэффициент усиления для разных гармонических составляющих может оказаться разным. Отметим, что индуктивные свойства резисторов и емкостные свойства проводников, сколь бы малы они ни были, при увеличении частоты тоже могут оказать существенное влияние на коэффициент усиления. Таким образом, существенна зависимость к = Α(ω) или к = f(v), которая получила название частотной характеристики усилителя. Для того чтобы ангармонический сигнал был

усилен без искажения (даже при использовании линейной части амплитудной характеристики), необходима независимость коэффициента усиления от частоты.

Частотная характеристика должна иметь вид k=const. На практике это не реализуется и приводит к искажениям, получившим название линейных или частотных.

Линейные искажения иллюстрируются на рис. 22.4. На рис. 22.4, а изображен периодический сигнал 3, который является суммой двух синусоид (1 и 2). Если синусоидальные сигналы усиливаются по-разному, например один с к₁= 2, а другой с к₂ = 0,5, то результирующий усиленный сигнал отличается от входного (сравните кривые 3 на рис. 22.4, а, б).

Частотную характеристику усилителя обычно изображают графически (рис. 22.5). Из этого рисунка видно, что в пределах ω₂- ω₃ коэффициент усиления примерно постоянен. В радиотехнике принято считать, что уменьшение его до

0,7k_max (или k_max/ Д2) практически не искажает сигнала. Диапазон частот ω ₁-ω₄ называют полосой пропускания усилителя.

Для расширения полосы пропускания приходится усложнять усилительные схемы. Однако диапазон частот, которые надо усиливать без искажения, определяется задачами усиления. Так, для усиления звука достаточно полосы 60 Гц-15 кГц, а усиление видеоимпульсов требует значительно большей полосы пропускания.

Частотная характеристика имеет большое значение при выборе усилителя для записи биопотенциалов, имеющих характер сложного колебания с различными пределами частот в их гармоническом спектре. Поэтому не всегда усилитель, предназначенный для записи одних биопотенциалов, может быть использован для записи других.

22.4. УСИЛИТЕЛЬ НА ТРАНЗИСТОРЕ

В качестве конкретного физического устройства, усиливающего электрический сигнал, рассмотрим транзистор.

На границе двух полупроводников с различным типом электропроводимости образуется p-n-переход. Это небольшая по толщине область, сопротивление которой зависит от направления приложенного напряжения. Вольт-амперная характеристика р-п-перехода показана на рис. 22.6, там же условно изображен полупроводниковый диод. Прямому напряжению (положительное напряжение на графике) соответствует пропускное направление тока, обратному напряжению (отрицательное - на графике) - запирающее направление тока.

Контакты полупроводников с различным типом электропроводимости могут быть использованы также для создания транзисторов - приборов, предназначенных для генерирования и преобразования (усиления) электромагнитных колебаний. Транзисторы являются полупроводниковыми аналогами вакуумных триодов.

К настоящему времени наибольшее распространение получили биполярные транзисторы (или просто транзисторы), название которых отражает тот факт, что их работа основана на использовании носителей обоих знаков - дырок и электронов. Эти транзисторы состоят из двух p-n-пе-реходов. Конструктивно такие переходы образуются в пластинке полупроводника при создании в ней двух областей одного механизма электропроводимости и третьей области - другого (верхние части, рис. 22.7).

Транзистор, представленный на рис. 22.7, а, называется плоскостным транзистором типар-п-р; на рис. 22.7, б - плоскостным транзисто-

ром типа п-р-п. Центральную часть транзистора называют базой Б, крайние - соответственно эмиттером Э и коллектором К. К базе, эмиттеру и коллектору с помощью металлических электродов можно подключить электрическое напряжение. В нижней части рис. 22.7 изображены условные обозначения соответствующих транзисторов на электрических схемах. Стрелка у эмиттера показывает направление тока; р-п-переход между эмиттером и базой называется эмиттерным, а между коллектором и базой - коллекторным.

Рассмотрим физические основы работы транзистора и его способность усиливать электрический сигнал на примере р-п-р-транзистора и схемы, представленной на рис. 22.8 (а - транзистор показан схематически; б - принятое условное изображение транзистора).

Источник тока Е_э подключен в эмиттерной цепи /, он создает на эмиттерном переходе прямое напряжение. Это напряжение и_вх можно изменять, используя делитель напряжения D. На коллекторном переходе источник Е_к создает обратное напряжение. Усиленное по сравнению с 11_вх напряжение и_вых снимается с резистора нагрузки R_H в коллекторной цепи II. Так как входное и выходное напряжение имеют на базе общую точку, то эту схему называют схемой с общей базой (ОБ).

Работа транзистора основана на том, что напряжение и, следовательно, ток эмиттерного перехода влияют на ток в цепи коллектора. Для понимания процессов, происходящих в транзисторе, следует вспомнить особенности явлений, имеющих место в р-п-переходе.

Сила тока в цепи коллектора невелика при отсутствии напряжения в эмиттерной цепи, так как ^-«-переход между коллектором и базой соответствует запирающему направлению. Если создать и увеличивать напряжение между эмиттером и базой, то будет возрастать и сила тока

Рис. 22.8

в цепи эмиттера. Дырки, попадая (инжектируя) в базу, в значительном количестве продиффундируют через нее и окажутся в коллекторе. Сила тока в цепи коллектора возрастет. Прохождению дырок через ^-«-переход способствует контактная разность потенциалов между коллектором и базой. В базе дырки могут рекомбинировать с электронами и не достигать коллектора, однако толщину базы делают достаточно малой, порядка десятков микрометров, и большинство дырок попадает в коллектор. Таким образом, сила тока в цепи эмиттера оказывает влияние на сопротивление коллекторного перехода.

Название эмиттер отражает тот факт, что основные носители тока (в рассмотренном примере - дырки) как бы эмиттируются из этого электрода в базу. На самом деле происходит не эмиссия, а инжекция дырок¹. Название коллектор² относится к области, назначением которой является извлечение носителей заряда из базы. База, по существующей терминологии, - область, в которую инжектируются эмиттером неосновные для этой области носители заряда.

Направления токов в различных участках цепи показаны на рис. 22.8, соотношение между токами достаточно просто:

Так как сила тока базы невелика, то практически /_э и /_к. Таким образом, транзистор, включенный по схеме ОБ, не позволяет увеличивать силу тока. Однако, используя эту схему, можно усилить напряжение и мощность. Поясним это.

¹ Термином «эмиссия» (от лат. emissio - выпуск) в физике принято обозначать электронную эмиссию - испускание электронов металлами в вакуум или газ. Под инжекцией (от лат. injicere - бросать внутрь) понимают проникновение носителей тока через р-п-переход.

² СоЦес-tor (лат.) - собиратель.

Для контура II коллектора на основании правила Кирхгофа (сумма э.д.с источников в любом контуре равна сумме падений напряжений в нем) запишем

где к - коэффициент усиления по напряжению.

Усилительные возможности транзистора зависят не только от его свойств и конструкций (материал, концентрация примесей, размер базы и т.п.), но и от элементов усилительного каскада. Однако можно выделить такие параметры, которые зависят лишь от самого транзистора.

К такому параметру относят, в частности, статический коэффициент усиления по току для схемы ОБ (коэффициент передачи тока эмиттера), который зависит от толщины базы и параметров полупроводникового материала. Этот коэффициент равен отношению приращения тока коллектора к вызвавшему его изменению силы тока эмиттера при постоянном напряжении коллектор-база:

Так как /_к и /_э, то α и 1. При низкой частоте изменение входного напряжения α имеет значения 0,95-0,998. Постоянное напряжение на коллекторном p-n-переходе можно создать, закоротив резистор нагрузки. Как видно из (22.7), при этом f/кб и 8_к, если внутреннее сопротивление источника мало.

Входное (усиливаемое) напряжение всегда подается к паре эмиттер-база, однако это не означает, что через эмиттер и базу протекает входной ток, так как либо эмиттер, либо база включается в цепь коллектора. Сила тока входного электрического сигнала равна /_э в том случае, когда к эмиттеру подключен только входной проводник. Этот вариант соответствует схеме ОБ.

Возможны такие схемы, при которых только один проводник входного сигнала подсоединен к базе. В этом случае сила тока входного электрического сигнала равна /_б. На рис. 22.9 показана одна из таких схем, называемая схемой с общим эмиттером (ОЭ). В этой схеме эмиттер является общей точкой для входа и выхода. Физические основы работы транзистора сохраняются и в этой схеме: ток эмиттера влияет на

сопротивление коллекторного перехода.

Усилительные свойства самого транзистора в такой схеме характеризуются статическим коэффициентом усиления по току для схемы ОЭ (коэффициентом передачи тока базы). Он равен отношению приращения силы тока А/_к коллектора к вызвавшему его приращению силы тока А1_б базы при неизменном напряжении коллектор- эмиттер:

сопротивление транзистора. Аналогично можно из выходных характеристик найти выходное сопротивление.

Статические характеристики транзистора для схемы ОЭ приведены на рис. 22.12 (входные) и 22.13 (выходные). Входной характеристикой является зависимость тока 1_б базы от напряжения №э база-эмиттер: 1_б = Ди_бэ) при и_кэ = const (икэ₁ > икэ₂ > икэ₃). Выходные характеристики представляют зависимость 1_к = f( и_кэ) при постоянном токе базы (1_б = const; 1_б5 > 1_б4 >... > 1_б1). Аналогично рассмотренному ранее, из входных характеристик графически можно найти входное сопротивление транзистора для схемы ОЭ, а из выходных характеристик - выходное сопротивление и коэффициент передачи тока базы β.

Внешний вид биполярного транзистора изображен на рис. 22.14.

Дальнейшее совершенствование транзисторов привело к созданию полевых транзисторов, которые в настоящее время представлены различными вариантами. Рассмотрим полевой транзистор с управляющим ^-и-переходом. Основной принцип работы такого полевого транзистора - это воздействие электрическим полем

(отсюда и термин «полевой») входной цепи на ширину канала полупроводника, по которому протекает ток выходной цепи.

К полупроводнику и-типа, сечение которого показано на рис. 22.15, а, подключены электроды - исток (И) и сток (С). В цепь И-С включены источник постоянного на-

пряжения ε и резистор r_h нагрузки. В тело основного полупроводника вмонтирован полупроводник р-типа, к которому подведен вывод - электрод, называемый затвором з. На границе полупроводников с различным механизмом проводимости образуется ^-«-переход - область,

обедненная носителями и поэтому обладающая значительным сопротивлением. Так как ширина p-n-перехода зависит от электрического поля, изменяя напряжение К_вх между истоком и затвором, можно изменять ширину канала, через который проходит ток между истоком и стоком. Таким образом осуществляется влияние входного напряжения на выходное, которое снимается с резистора Д_н. Полевые транзисторы имеют большое входное сопротивление, поэтому для них проще решаются вопросы согласования сопротивлений при усилении биопотенциалов [см. (22.5)].

Условное изображение рассмотренного типа полевого транзистора приведено на рис. 22.15, б. На рис. 22.15, в показано условное изображение такого же полевого транзистора, создаваемого на основе полупроводника р-типа.

В заключение рассмотрим особенности конкретной схемы усилительного каскада с ОЭ (рис. 22.16). Выходное усиленное напряжение, как видно из рисунка, равно

ходное напряжение [см. (22.10)] изменяется в соответствии с изменением входного напряжения. Разделительный конденсатор C_p1 не позволяет постоянной составляющей силы тока базы протекать через источник входного напряжения, конденсатор C_p2 отфильтровывает на выход только переменную составляющую.

Для получения прямо пропорциональной зависимости между выходным и входным напряжениями нужно выбрать такое положение исходной рабочей точки а на амплитудной характеристике (см. рис. 22.2), чтобы изменение входного и выходного напряжений было в пределах линейной части этой характеристики. При расчете рабочей точки используют характеристики, приведенные на рис. 22.12 и 22.13. Резистор Д цепи базы (см. рис. 22.10) позволяет установить для этого нужный режим работы схемы.

22.5. УСИЛЕНИЕ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Прямое, непосредственное измерение биоэлектрического сигнала или сигнала, созданного на выходе генераторного датчика, является трудновыполнимой задачей, так как эти сигналы обычно весьма малы. Именно поэтому в структурной схеме (см. рис. 21.1) вторым элементом показан усилитель электрических сигналов.

Ради определенности проиллюстрируем особенности усиления медико-биологических электрических сигналов на примере биоэлектрических сигналов, т.е. тех сигналов, которые снимаются электродами с биологического объекта.

Специфика усилителей биопотенциалов определяется следующими основными особенностями этой разновидности электрических колебаний:

1) выходное сопротивление биологической системы совместно с сопротивлением электродов обычно достаточно высокое;

2) биопотенциалы - медленно изменяющиеся сигналы;

3) биопотенциалы - слабые сигналы.

Рассмотрим подробнее эти вопросы. В 21.2 отмечалась роль переходного сопротивления электрод-кожа на передачу биоэлектрического сигнала последующим элементам схемы. Оказывается, этим вопросом проблема сопротивлений не ограничивается, при усилении сигнала следует учитывать соотношения сопротивлений д и Д_вх [см. (21.1)]. Необходимо, как принято говорить, согласовать сопротивления входной цепи, усилителя и выходного сопротивления биологической системы.

невозможно, и поэтому приходится использовать каскад с небольшим коэффициентом усиления.

Так, например, если усилительная схема питается от выпрямителя с несовершенным фильтром, то возникает фон, соответствующий периодичности тока городской электросети. Улучшение выпрямления, сглаживание пульсаций, устраняет этот фон.

Переменный ток городской сети может наводить э.д.с. вследствие электромагнитной индукции в рядом расположенных усилительных цепях и биологических объектах. Экранирование усилителя и проводников в его цепи, а также исследуемых систем, удаление этих элементов от проводников с переменным током позволяет устранить или уменьшить и эти помехи.

Если детали усилителя (электроды ламп, пластины конденсаторов и др.) будут колебаться, то это приведет к периодическому изменению параметров схемы и, как следствие, к возникновению случайных электромагнитных колебаний - микрофонный эффект. Укрепляя детали схемы и усиливая амортизацию, можно уменьшить или ликвидировать помехи этого вида.

Большая группа помех получила название шумов. Шум слышен, например, в приемнике в виде шипения, треска и шороха. Особенно это заметно при большом усилении.

Шум слышен лишь тогда, когда его частотные характеристики попадают в область 20 Гц - 20 кГц. Если графически изобразить зависимость силы тока или напряжения на выходе усилителя от времени, то даже при отсутствии сигнала на входе сила тока и напряжение не будут постоянны (рис. 22.17).

В этом проявляются шумы.

Термин «шум» произошел от слухового восприятия электрических хаотических сигналов при подключении репродуктора. Однако сейчас это понятие используется безотносительно к их частотному интервалу и тем более безотносительно, воспроизводятся ли шумы звуковыми волнами или нет.

Шумы обусловлены флуктуациями токов, т.е. случайными отклонениями их от средней величины, что вызвано беспорядочным движением электронов. Избавиться от шума достаточно сложно, стараются изготовить специальные малошумящие транзисторы и лампы для использования в первых каскадах усилителей.

¹ Здесь ради простоты не рассматриваются фазовые соотношения между различными напряжениями.

Рис. 22.19

лампе (рис. 22.19, в). Название повторителя зависит от названия цепи (сама цепь названа по элементу электронного устройства), в которую включен резистор нагрузки r (истоковая, эмиттерная или катодная цепь).

Во всех этих случаях можно убедиться, что выходное напряжение - напряжение на резисторе r - полностью (стопроцентно!) входит во входную цепь.

Усилители постоянного тока. Дифференциальный каскад. Для усиле-

ния биопотенциалов нужны усилители, полоса пропускания которых имеет нижнюю границу ω = 0. Усилители такого вида получили название усилителей постоянного тока независимо от того, усиливают они силу тока или напряжение.

Анализируя возможности использования транзисторов в усилительных схемах (см. 22.4), можно думать, что усиление медленно изменяющихся сигналов и сигналов постоянного тока не отличается от усиления переменного сигнала. В самом деле объяснение физических основ рабо-

Рис. 22.20

ты транзисторов как усилителей можно было дать и для постоянного тока. Однако при наличии отрицательной обратной связи такие схемы, как изображенная на рис. 22.16, имели бы невысокий коэффициент усиления и использовать один каскад было бы затруднительно. Приходится использовать ряд каскадов, а это вносит особые сложности при усилении медленно изменяющихся сигналов. Причина в том, что в усилителе постоянного тока каскады должны быть соединены без использования реактивных

элементов (конденсаторы, трансформаторы), которые не выполняют своих функций на постоянном токе. Соединение должно быть осуществлено проводниками - гальваническая связь (рис. 22.20). Однако при такой связи медленные, случайные изменения напряжения или силы тока на выходе каскада (дрейф) будут усиливаться последующими каскадами, что приведет к искажению информации.

Причиной дрейфа может быть старение элементов усилителя, влияние температуры, нестабильность напряжения источников питания и др. Таким образом, при прямом усилении необходимо стремиться уменьшить дрейф в каждом каскаде и прежде всего во входном.

Одним из способов уменьшения дрейфа является использование дифференциального каскада, простейшая схема которого изображена на рис. 22.21, а - здесь т₁ и т₂ - два одинаковых транзистора; R_K1 и R_K2 - резисторы в цепях коллекторов; R₉ - резистор в цепи эмиттеров; r - переменный резистор для регулировки схемы;

R_h - резистор нагрузки, с которого снимается выходное напряжение и_вых. Входное напряжение U_BX подается на базы транзисторов. Схема, приведенная на рисунке, фактически является мостом. Для того чтобы это было понятнее, представим ее в принятом для подобных схем виде (рис. 22.21, б): сопротивление r расчленим по двум плечам, транзисторы т₁ и т₂ изобразим как последовательные соединения полупроводников с разным механизмом электропроводимости. К одной диагонали моста подключен источник питания, к другой - резистор R_h нагрузки. Мост уравновешен, если выполняется условие:

Рис. 22.21

где R_T1 и R_T2 - сопротивления соответственно первого и второго транзисторов. В этом идеальном случае ток через диагональ R_h не идет и U_BbIX = 0.

Возможные изменения напряжения источника питания или одинаковые изменения свойств транзисторов под влиянием температуры и времени не нарушат равновесия моста и не вызовут появление тока через резистор r_h. В обычном усилителе постоянного тока все подобные влияния неизбежно привели бы к дрейфу.

Входной сигнал разбалансирует мост, так как потенциалы баз разных транзисторов станут различными и изменятся r_т1 и R_I2.

Нарушится условие (22.22), и в диагонали r_h неуравновешенного моста возникает ток.

Выходное усиленное напряжение будет пропорционально разности входных потенциалов на базах, поэтому такой усилительный каскад называется дифференциальным.

Так как идеального уравновешивания быть не может, то и в дифференциальном каскаде будет небольшой дрейф. Баланс схемы улучшается регулировкой переменного резистора r.

Можно избежать ряда трудностей, специфичных для усилителей постоянного тока прямого усиления, если преобразовать медленно изменяющийся усиливаемый сигнал в переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна этому сигналу.

Ограничимся рассмотрением структурной схемы такого усилителя с преобразованием (рис. 22.22). Сначала усиливаемое напряжение (рис. 22.23, а) преобразуется в колебания, амплитуда которых изменяется по времени пропорционально входному сигналу (рис. 22.23, б). Затем полученное в результате преобразования напряжение повышается (рис. 22.23, в) до необходимого значения в усилителе низкой частоты, в качестве которого используют, например, резисторный усилитель (см. 22.4). Это напряжение далее детектируется (выпрямляется) для получения на выходе огибающих колебаний (электрических импульсов). Таким образом, на выходе усилителя можно создать напряжение, пропорциональное входному, но значительно его превосходящее (рис. 22.23, г).

Усилители такого типа отличаются повышенной стабильностью, малым дрейфом и некоторыми другими преимуществами. Разумеется, кроме перечисленных выше схем усилителей постоянного тока существует ряд еще более сложных устройств, имеющих более высокие качественные показатели.