- •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
Фазовые фильтры на оу
Это фильтры, которые имеют характеристику пропускания в рабочей полосе = 1.
К() = 1
() – меняется.
Такие фильтры строят на основе фазовращателей.
W(p) = (RCp - 1)/(RCp + 1), где p = j
0 = 1/RC
W(p) = (1 - RCp)/(1 + RCp)
Фазовое звено первого порядка
Для получения фазового звена более высоких порядков обеспечивается последовательное включение.
Фазовые фильтры используются для выравнивания фазовых характеристик цепей, например, совместно с ФНЧ, ФВЧ, а также для создания схем, обеспечивающих заданный сдвиг фаз (чаще всего /2 – квадратурный сдвиг фаз) в заданной полосе частот (достаточно широкой). При кодировании, декодировании и передачи звуковых сигналов – квадратурная модуляция, демодуляция звуковых сигналов. Используются в модемах, сотовой связи и т. д.
Генераторы сигналов на оу
Генераторы синусоидальных (гармонических) сигналов.
Генераторы импульсных сигналов (несинусоидальных).
Обобщенная структура генератора синусоидальных сигналов
При построении любых генераторов сигналов необходима ПОС, т. к. коэффициент передачи усиления с ОС:
К = К0/(1 К0) – ПОС
Если К0 = 1 – условие генерации
’()K’() = 1
||*|K| = 1
() = 0 или к2; к = 1, 2 …
Условие 1) – баланс амплитуд: на частоте генерации должны выполняться условия, что потери в цепи ОС должны восполняться усилителем.
Условие 2) – баланс фаз: на частоте генерации сдвиг фаз по цепи усилитель-цепь ОС должен быть нулевым или сигнал ОС должен приходить в фазе, а это и есть условие ПОС.
Из рассматриваемых соотношений следует, что для того, чтобы генерация происходила на одной частоте, т. е. либо цепь ПОС, либо сам усилитель, либо совместно должны обладать частотно-избирательными свойствами. Чаще всего используется пассивная частотно- избирательная цепь, а усилитель обычный или частотно-независимый. В качестве частотно-избирательных цепей используются либо RC – цепи, либо LCR – цепи.
RC – генераторы и LC – генераторы.
Частотно-избирательные цепи, используемые в генераторах
LC – контур
f0 = 1/(2)
LC контур обладает ярко выраженными частотно избирательными свойствами.
Полоса пропускания - f = f0/Q,
Q – добротность колебаний контура,
Q = R/,
R – сопротивление потерь в контуре,
- волновое сопротивление контура.
=
Высокочастотный контур имеет узкую полосу пропускания и используется в фильтрах, а также для организации частотно избирательной ОС в генераторе.
Для обеспечения сигнала ОС используются:
полное включение контура
трансформаторное включение контура с помощью катушки связи.
автотрансформаторное включение с помощью отвода от основной катушки
индуктивная трех точка
емкостная трех точка
Полное включение контура обычно используется в генераторах, имеющих высокое входное сопротивление усилителя, т. е. когда (входн/выходн) цепь генератора не сильно шунтирует сам контур, т. е. вносит слабые потери.
Остальные варианты включения позволяют снизить нагрузку на контур и оптимизировать цепь ОС, но требует дополнительных выводов.
Генераторы с LC контуром, как правило, используются на ВЧ f > 0,11 МГц.
В таких генераторах, особенно ВЧ, может быть учтено и использовано влияние монтажной емкости схемы. LC генераторы обладают более высокой стабильностью частоты, чем RC.