- •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
Влияние оос на нелинейные искажения усилителя
Книос =
Кни – коэффициент нелинейных искажений
ООС уменьшает нелинейных искажений усилителя
НИ можно рассматривать как нестабильность k в зависимости от величины Uвх.
ООС стабилизирует k независимо от причин, вызывающих его изменение имеет место и стабилизация k при изменении Uвх, т. е. уменьшение НИ.
НИ – это появление дополнительных гормоник внутри самого усилителя.
При наличии ООС гармоники, пройдя цепь ОС, вычитаются на входе уменьшается их величина уменьшается Кни.
Влияние оос на ачх
нос =
вос = в(1+k)
Зависимость k от - линейные искажения.
ООС расширяет (полосу пропускания усилителя) на глубину ОС.
Зависимость k от можно рассматривать как нестабильность k от частоты. Т. к. ООС стабилизирует k стабилизация k и при изменении , т. е. в более широкой полосе частот.
При наличии ООС сигнал ОС вычитается из входного.
На НЧ и ВЧ k уменьшается вычитается меньший сигнал, чем в середине диапазона Uвых const поддерживается в более широкой полосе частот.
Входное и выходное напряжения
Влияние ООС на Rвх
Рис. 1 послед. ОС по U:
Rвхос = - входное сопротивление с ОС
Rвх =
Uвх = U0(1+k)
Rвхос = Rвх(1+k)
Последовательная ОС независимо от того, какая она (по напряжению или по току) увеличивает Rвх усиления.
Параллельная ОС:
Rвхос =
Параллельная ОС независимо от того, какая она, уменьшает Rвх.
Влияние оос на Rвых
По U
Rвыхос =
ООС по U стабилизирует Uвых независимо от причин, вызывающих его изменение со стороны выхода усилитель приближается к источнику напряжения (идеальный источник напряжения или нулевое сопротивление). Это справедливо для любого вида связи по входу.
По I
Rвыхос = Rвых(1+ k)
ООС по I увеличивает Rвых независимо от вида связи по входу (послед. и парал.)
ООС по I стабилизирует ток на выходе независимо от причин со стороны выхода усилитель приближает к источнику тока (идеальный источник тока, имеющий бесконечное сопротивление).
ПОС по отношению к ООС действует противоположным образом.
Усилители электрических сигналов на биполярных и полевых транзисторах
Типы усилителей на БТ и ПТ.
И у БТ, и у ПТ имеется 3 вывода:
База (у БТ), затор (у ПТ);
Эмиттер (у БТ), исток (у ПТ);
Коллектор (у БТ), сток (у ПТ).
Один из этих электродов является общим для входа и выхода и в соответствии с этим усилители разделяются на:
-
БТ
ПТ
У. ОЭ
У. ОИ
У. ОБ
У. ОЗ
У. ОК
У. ОС
Каждый из усилителей имеет свои возможности и параметры. С т. зр. усилительных свойств схемы на БТ и ПТ имеют близкие или совпадающие характеристики.
Используются как транзисторы p-n-p, n-p-n, так и p-n-p+n-p-n – усилители на комплементарных транзисторах.
Аналогично для ПТ.
Структуры схем включения бт
Uвх = Uбэ
iвх = iб
Uвых = Uкэ
iвых = iк
Uвх = Uэб
iвх = iэ
Uвых = Uкб
iвых = iк
Uвх = Uбк
iвх = iб
Uвых = Uэк = Uэ
iвых = iэ
Структурные схемы включения по переменному току без внешних элементов.
В скобочках показана полярность напряжения на электродах по постоянному току.