Билет № 7

1. Какие виды ОС различают, в зависимости от способа получения сигнала ОС.  Оцените влияние последовательной ООС по напряжению на параметры усилительного каскада. 

Ответ: Классификация видов ОС в зависимости от получения сигнала ОС различают обратную связь:

1. по напряжению

2. по току

3. комбинированную

1. Обратная связь по напряжению или параллельная по выходу.

На вход цепи обратной связи может поступать либо все выходное напряжение, либо его часть. Главный признак рассматриваемой цепи: она исчезает при коротком замыкании на выходе.

2. Обратная связь по току или последовательная по выходу.

Главный признак рассматриваемой цепи: Данная связь исчезает при холостом ходе.

Классификация видов ОС в зависимости от способов подключения цепи ОС ко входу.

1 Последовательная (по входу)

В данном случае Uвх включается последовательно с сигналом, действующим на выходе источника сигнала, следовательно, связь пропадает при разрыве цепи источника сигнала.

Очевидно, что Uвх=U±Uвх – алгебраическое сложение по 2му закону Кирхгофа.

2. Параллельная (по входу)

Видно, что подводится ко входу усилителя, т.е. следовательно, признаком данной связи, является то, что она пропадает при закорачивании источника входного сигнала. В данном случае происходит алгебраическое сложение по 1му закону Кирхгофа Iвх=I±Iвх знак зависит от типа связи.

Анализ схемы показывает, что параллельная ООС уменьшает входное сопротивление усилительного устройства, так как при ней ко входному сопротивлению усилителя Rвх как бы присоединяется параллельно сопротивление Rсв.

2. Шифраторы. Принцип работы, УГО. Примеры использования и особенности применения шифраторов.

Шифратор — это комбинационное устройство, преобразующее десятичные числа в двоичную систему счисления, причем каждому входу может быть поставлено в соответствие десятичное число, а набор выходных логических сигналов соответствует определенному двоичному коду.

Наиболее часто шифраторы применяют для сокращения количества сигнальных линий, что очень удобно при передачи сигналов на большие расстояния, но при этом, входные сигналы не должны приходить одновременно на все входы. Наличие у шифратора дополнительных входных и выходных линий позволяет объединить их для увеличении разрядности шифратора, но только с помощью дополнительных логических элементов.

3. Дан резистивный транзисторный каскад усиления на биполярном n-p-n транзисторе. Известно, что h21=50, Rк = 4кОм, Iк = 4мА, сопротивление базы транзистора rб = 2Ом, φ1=26мВ, Еп=12В, Rн =2кОм. Определить величину коэффициента усиления по напряжению заданного усилительного каскада.

Билет № 8

1. Усилитель с резистивной нагрузкой на биполярных транзисторах.  Режим и параметры  усилителя. Расчёт элементов схемы для задания рабочей точки. Расчёт параметров усилителя.

Ответ: В усилителе в качестве активного элемента использован биполярный транзистор. Перед тем, как подавать на вход усилителя сигнал, подлежащий усилению, необходимо обеспечить начальный режим работы (статический режим, режим по постоянному току, режим покоя). Начальный режим работы характеризуется постоянными токами электродов транзистора и напряжениями между этими электродами.

Различают следующие режимы работы транзистора (классы работы): А, АБ, В, С и D.

Рассматриваемые RC – усилители обычно работают в режиме А.

В режиме А ток коллектора всегда больше нуля (iк > 0). При этом он увеличивается или уменьшается в зависимости от входного сигнала.

В режиме В ток Iкн=0, поэтому ток коллектора может только увеличиваться. При синусоидальном входном сигнале в цепи коллектора протекают положительные полуволны тока.

Режим АВ является промежуточным между режимами А и В.

В режиме С на вход транзистора подается начальное запирающее напряжение, поэтому в цепи коллектора в каждый период входного сигнала ток протекает в течение времени, меньшего чем половина периода.

Режимом D называют ключевой режим работы (транзистор находится или в режиме насыщения, или в режиме отсечки)

Расчет элементов схемы.

1. Рассчитаем значение мощности, которая рассеивается коллектором, и сравниваем его с максимально-допустимым значением, указанным в справочнике:

Должно выполниться неравенство: . Если неравенство не выполняется, необходимо выбрать другой, более мощный транзистор.

2. Находим напряжение питания усилителя Ек, которе отсчитывается в точке пересечении линии нагрузки с осью абсцисс – осью напряжения . На оси ординат – оси тока в точке пересечения нагрузочной прямой находим значение расчетного тока Iкр.

3. Определяем сопротивление нагрузки:

4. Рассчитываем сопротивление резистора в цепи базы

5. Рассчитываем выходную полезную мощность:

И потребляемую мощность:

6. Определяем коэффициент полезного действия усилителя:

Для усиления с общим эмиттером и резистивной нагрузкой должно выполняться неравенство:

7. Рассчитываем коэффициенты усиления усилителя:

1) Коэффициент усиления напряжения

2) Коэффициент усиления тока:

Где и - средние значения амплитуд токов соответственно коллектора и базы:

3) Коэффициент усиления мощности

Так как из-за нелинейности ВАХ транзистора возникают нелинейные искажения сигнала (искажение формы токов и напряжений в усилителе), в расчетах используются средние значения.

8. Находим входное сопротивление усилителя:

2. Мультиплексоры. Принцип работы, УГО. Примеры использования и особенности применения мультиплексоров.

Мультиплексор — устройство, имеющее несколько сигнальных входов, один или более управляющих входов и один выход. Мультиплексор позволяет передавать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.