- •Министерство образования рф
- •Основы электроники
- •Основные характеристики и параметры усилителей
- •Амплитудная характеристика
- •Нелинейные искажения Это искажения формы входного сигнала.
- •Обратные связи в усилителях и их влияние на характеристики
- •Структуры усилителей с ос
- •Виды ос
- •Влияние ос на коэффициент усиления
- •Влияние оос на стабильность коэффициента усиления
- •Влияние оос на нелинейные искажения усилителя
- •Влияние оос на ачх
- •Входное и выходное напряжения
- •Влияние оос на Rвых
- •Усилители электрических сигналов на биполярных и полевых транзисторах
- •Структуры схем включения бт
- •Схемы усилителей оэ на бт
- •Выбор и задание режима работы усилителя по постоянному току
- •Усилители оэ с фиксированным током базы с оос
- •Усилитель оэ с фиксированным напряжением базы
- •Выбор ёмкостей
- •Усилители с общей базой
- •Усилитель с ок
- •Особенность схемы ок:
- •Сравнительная характеристика усилителей на бт
- •Эквивалентные линейные модели бт, используемые при расчетах усилителей.
- •Взаимосвязь моделей
- •Основные параметры усилителей на бт. Параметры усилителя оэ в области средних частот.
- •Эквивалентная схема усилителя оэ в области сч
- •Усилитель оэ в области нижних частот. Влияние разделительных емкостей
- •Выбор с1 и с2
- •Учет влияния Сэ
- •Усилитель оэ на вч Учет влияния выходных емкостей транзистора и нагрузки. Эквивалентная схема оэ на вч.
- •Учет влияния Свх, Спрох
- •Усилительные параметры схем об и ок
- •Усилитель ок
- •Усилитель оэ с Rэ
- •Эквивалентная схема в области вч
- •Усилитель с общим затвором
- •Усилитель с общим стоком (истоковый повторитель)
- •Усилители на составных транзисторах
- •Примеры построения составных транзисторов пт и бт
- •Усилитель на составном пт, бт транзисторе
- •Усилители с динамической нагрузкой
- •Источники тока
- •Токовое зеркало с масштабированием токов
- •Многовыводные источники тока
- •Масштабирование токов с помощью транзисторов
- •Источники тока на пт
- •Достоинства источника тока на пт:
- •Многокаскадные усилители
- •Примеры реализации
- •Каскадный усилитель
- •Усилитель двойка
- •Виды ос:
- •Усилители постоянного тока (упт) Основные проблемы при построении упт
- •Требования к идеальному упт:
- •Дрейф многокаскадного усилителя
- •Способы уменьшения дрейфа:
- •Структура и принцип работы усилителей мдм
- •Диаграмма сигналов в основных точках усилителя
- •Дифференциальные усилители (ду)
- •Его свойства
- •Усилительные параметры ду в режиме малого сигнала
- •Недостатки простого ду
- •Способы улучшения характеристик ду
- •Ду четвертого поколения
- •Операционные усилители (оу)
- •Структура оу
- •Обозначения и эквивалентная схема оу
- •Основные параметры и характеристики оу
- •Основные схемы включения оу Свойства и характеристики усилителя
- •Инвертирующий усилитель на оу
- •Не инвертирующий усилитель на оу
- •Ду на оу (разностный)
- •Сумматор на оу
- •Логарифматор на оу
- •Схемы умножения
- •Схемы выделения модуля сигнала оу
- •Однополупериодная схема
- •Двухполупериодная схема
- •Преобразователь модуля напряжения в ток
- •Двухполупериодный выпрямитель с заземленной нагрузкой
- •Фазочувствительные выпрямители. (Схемы управления знаком входного сигнала)
- •Двухполупериодный выпрямитель с «идеальным» диодом
- •Усилители ограничители
- •Для ограничения Uвыхиспользуются нелинейные элементы, имеющие нелинейные вах порогового типа. Например, стабилитроны.
- •Частотно зависимые схемы усиления на оу. Фильтры Фильтры электрических сигналов. Исходные положения.
- •Фильтры 1-го порядка
- •Полосовой фильтр (усилитель переменного тока)
- •Фильтры 2-го порядка на оу
- •Фильтры на гираторах
- •Универсальные фильтры на оу
- •Структура универсального фильтра 2-го порядка на 3-х оу
- •Фазовые фильтры на оу
- •Генераторы сигналов на оу
- •Обобщенная структура генератора синусоидальных сигналов
- •Частотно-избирательные цепи, используемые в генераторах
- •Rc частотно-избирательные цепи
- •Квазирезонансные rc цепи:
- •Практические схемы генераторов синусоидальных сигналов
- •Генераторы импульсных сигналов
- •Мультивибратор на оу
- •Несимметричный мультивибратор (автоколебательный)
- •Заторможенный мультивибратор (мв) или одно вибратор (ждущий мв).
- •Компараторы
- •Триггер Шмидта
Источники тока на пт
Наиболее просто источники тока строятся на ПТ с p-n переходом на МОП транзисторах со встроенным каналом. Источники тока на ПТ могут быть просто двухполюсниками. Для источника тока на БТ необходим обязательно задающий ток или схема должна содержать как минимум 3 транзистора.
В рассматриваемой схеме ток, который задается транзистором, это
I = Iснач @ const, пока
Uu ³ Uотсечки
Диапазон работы до напряжения отсечки, а эта величина ~ 0,5¸10 В.
Rвых = Rк – сопротивление канала.
Можно масштабировать ток на ПТ, заодно увеличить Rвых с помощью одного сопротивления.
Uзи = 0 (в предыдущем случае)
Здесь:
Uзи ¹ 0
Uзи = Iu*Ru = I*Ru @ const
I < Iснач
Увеличивая Ru можно уменьшать I.
Каскадное включение ПТ, когда вместо Ru используют также ПТ, позволяет получить источник тока с очень большим Rвых.
Достоинства источника тока на пт:
Простота схемы
Простое управление током
Однако, т. е. ПТ обладает большим разбросом параметров, следовательно получается разброс параметров источников токов, т. е. повторяемость источников токов на ПТ хуже, чем на БТ.
Многокаскадные усилители
При создании усилителей наряду с одиночными каскадами широко используются многокаскадные усилители с местными и общими ОС. Используются 2 – х каскадные и 3 – х каскадные усилители.
2 – х каскадные:
ОЭ – ОЭ *
ОБ – ОБ
ОБ – ОК *
ОБ – ОЭ *
ОЭ – ОБ
ОЭ – ОК *
ОК – ОБ
ОК – ОЭ *
* - применяются чаще всего.
Примеры реализации
Такие каскады могут быть построены как на однотипных транзисторах, на комплиментарных транзисторах, в этом случае наиболее просто достигается межкаскадное согласование. Кроме того, усилители могут иметь параллельное питание и последовательное питание на каскады.
Пример
ОЭ – ОЭ
В этой схеме VT1 и VT2 комплиментарные, VT1 – n-p-n, VT2 – p-n-p.
Каждый из них ОЭ.Т. е. они комплиментарные, это обеспечивает возможность согласования режима их работы и связи по постоянному току непосредственно. В этом усилителе имеют место следующие ООС:
Местная ООС по току для VT1 с помощью Rэ1;
Местная ООС по току для VT2 через Rэ2;
Общая ООС через Rк2, Rэ1.
Ku @ 1/b = Rк2/Rэ1 @ 20
Из – за наличия местной и общей ООС эта схема является температурно устойчивой, широкополосной. Имеет повышенное Rвх.
Каскадный усилитель
ОЭ – ОБ
VT1 – VT2
С последовательным питанием;
Сэ – блокирует ОС VT1;
Cб – заземляет базу VT2 по переменному току;
Делитель R1 – R3 задает режим работы VT1 и VT2 одновременно.
ik1 @ iэ1 @ iэ2 @ i r2
Такой усилитель используется для обеспечения относительно высокого усиления на ВЧ.
VT1 – ОЭ усиливает по току КI >> 1 не усиливает по напряжению Кu < 1, т. к. он нагружен на низкое входное сопротивление ОБ. В результате СкэТ1 шунтируется низким Rвх ОБ, что устраняет эффект Миллера для VT1. Т. е. его усилительные свойства на ВЧ максимально используются.
VT2 включен по схеме ОБ, не усиливает по току КI £ 1, фактически является транслятором тока VT1. Для схемы ОБ эффект Миллера отсутствует, поэтому ВЧ свойства VT2 также используются полностью. VT2 фактически развязывает нагрузку Rк от усилительного каскада VT1.
Такая схема чаще всего используется для построения резонансных усилителей ВЧ. Отсутствие эффекта Миллера позволяет обеспечить высокое устойчивое усиление в такой схеме без применения специальных мер нейтрализации проходной емкости в обычных каскадах.
По такой же структуре ОЭ – ОБ может быть построен усилитель и с || - ным питанием, при этом каскады VT1, VT2 связываются между собой через емкость.