17. Операционные усилители в интегральном исполнении, их структура, свойства, назначение, основные электрические параметры, частотные характеристики

СДУ – симметричный дифф усилитель. Назначение в том, чтобы максимально ослабить дрейф нуля. НДУ – несимметричный дифф усилитель. Нужен для обеспечения связи выхода с общей точкой. ОК – схема с общим коллектором. Необходима для уменьшения выходного сопротивления и увеличения мощности выходного сигнала. Операционные усилители, как правило, допускают выходной ток порядка нескольких миллиампер. Зав-ть вых напр-я операц усил-ля от напр-я на входе, наз-ют передаточной характеристикой. При этом реальный операц усилитель имеетUвых0 при Uвх=0. это напр-е – напряжение смещения нуля. Это не является признаком дрейфа, а вызвано несимметричностью конкретного экземпляра операционного усилителя при его изготовлении.

Для реальных: Uсмещения составляет десятки, сотни милливольт. С пом-ю регулировочных резисторов это смещение нуля компенсируется.

Поскольку коэфф усиления по напряжению реального операционного усилителя может составлять от десятков тысяч до нескольких миллионов, то рабочий диапазон изменения входных напряжений очень мал. Для его расширения используют ООС. Основными параметрами входных цепей операционного усилителя явл-ся: входное сопр-е, входные токи по обоим входам, разность и дрейф входных токов, максимальное дифф входное сопротивление, максимальное синфазное входное напр-е, синфазная ошибка и т.д.Выходными явл-ся: выходное сопротивление, мах выходное напряжение, выходной ток (ток нагрузки).

18. Электронные генераторы гармонических колебаний, их назначение, классификация. Условия баланса амплитуд и баланса фаз, их физический смысл

Электронные генераторы гармонических колебаний осуществляют преобразование электрической энергии источника питания (пост тока) в синусоидальный

ток заданной частоты и амплитуды. Они выполняются на основе электронного усилителя со звеном ПОС. k=ke ^j, =e ^j, для устойчивой работы генератора необх выполнение 2-х условий: 1)условие баланса фазы (сумма сдвигов фаз усилителя и звена ПОС должна быть кратна 2) - это и есть наличие ПОС. +=2*n, nR, 2)условие баланса амплитудk1, физический смысл этих условий: электрический сигнал на входе усилителя, усиленный в k раз на выходе и ослабленный в звене обратной связи в раз появляется на входе усилителя в той же фазе, но с большей амплитудой. Следовательно амплитуда сигнала возрастает. Это условие самовозбуждения генератора (k>1)графически:

Впервонач- мом времени приk>1 и правильно установленном режиме покоя генератора любые случайные изменения напряжения питания или др внеш факторы приводят к возникновению колебаний в колеб контуре. Амплитуда эти колебаний возрастает. По мере возрастания амплитуды коэфф передачи усилителя уменьшается. В конце концов их произведение становится =1 и с этого момента времени амплитуда выходных колебаний перестает изменяться. Уменьшение коэфф усиления осущ-ся засчет нелинейности ВАХ. В зав-ти от частоты колебыний различают низкочастотные, высокочастотные и СВЧ генераторы. По типу применения элементов в звене ПОС различают LC генераторы и RC генераторы. LС – генераторы применяют для получения гармонических колебаний на частотах  несколько десятков кГц. При боблее низких частотах используют RC генераторы. Они менее стабильны чем LC генераторы, но они дешевле и компактнее, т.к. при малых частотах растут габариты индуктивности и емкости, а соответственно стоимость.

Это генерат. LC-типа.

Lсвязи – это и есть обратная связь.

Режим класса С отличается от режимов А, В, АВ тем, что рабочая точка транзистора в режиме покоя выбирается в области отсечки (тр-р предварительно шунтируют). Для открытого тр-ра нужно предварителбно подать положительное напряжение между базой и эмиттером, если тр-тор n-p-n структуры, если p-n-p, то отрицат. h₂₁э>w1/w2 – условие для обеспечения баланса амплитуд. w-число витков. Условие баланса фаз в данной схеме обеспечивается тем, что обмотка связи Lсв должна поворачивать фазу усиленного сигнала еще на 180, т.к. усилитель ОЭ является инвентирующим. В схеме LC генератора использован обычный усилительный каскад ОЭ в качестве звена обр связи использована вторичная обмотка трансф-ра, начало и конец обмотки включены так, что к сдвигу фаз усилителя в 180 добавляется сдвиг фаз звена обр связи 180, 180+180=360 (а это ПОС). условие баланса фаз засчет этого выполняется. Отношение числа витков первичной обмотки ко вторичной должно быть меньше коэфф усиления по току: h₂₁э w1/w2 (условие баланса амплитуд). В цепи эмиттера использована цепочка RэCэ. Как и обычно, она предназначена для повышения температурной стабильности, однако при работе генератора она включает и 2-ю задачу – автоматическое смещение из режима А в режим В и С.

После включения источника питания возрастает ток коллектора. При этом наводится ЭДС в обмотке w1 и w2, (е1, е2). Обратная связь способствует еще большему увеличению тока (происходит форсированное открывание транз-ра). С некот момента времени темп роста коллектора уменьшается, а это приводит к изменению полярности ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. Начинается торможение роста, а затем его уменьшение в конце концов это приведет к полному закрытию тр-ра. Но как только скорость уменьшения коллекторного тока станет =0, опять происходит смена полярности ЭДС и процесс повторяется. Т.о. возникает колебательный процесс, частота колебаний задается резонансной частотой контура и теоретически определяется параметрами Lк и Ск. На малых частотах влияние других параметров элементов схемы несущественно, а на высоких частотах, близких к граничной частоте, сказываются емкость коллекторного перехода, сопр-е потерь в контуре и некоторые другие.