- •Глава 1. О транзисторах для начинающих 6
- •Глава 2. Электронные усилители на транзисторах: основные виды, параметры, характеристики и принципы проектирования 16
- •Глава 3. Принципы и схемы обеспечения заданного положения рабочей точки транзисторов 34
- •Глава 4. Малосигнальный анализ транзисторных схем 79
- •Глава 5. Простейшие усилительные каскады на биполярных транзисторах 105
- •Глава 6. Практические примеры разработки усилительных каскадов на биполярных транзисторах 168
- •Введение
- •Глава 1. О транзисторах для начинающих
- •1.1 Основные разновидности современных транзисторов
- •1.2. Как устроен биполярный транзистор
- •1.3. Почему биполярный транзистор может усиливать сигналы
- •1.4. Режимы работы и схемы включения биполярных транзистров
- •1.5. Классы усиления
- •Глава 2. Электронные усилители на транзисторах: основные виды, параметры, характеристики и принципы проектирования
- •2.1. Виды транзисторных усилителей
- •2.2. Основные задачи проектирования транзисторных усилителей
- •2.3 Применяемые при анализе схем обозначения и соглашения
- •2.4. Статистические характеристики
- •2.5. Статические и дифференциальные параметры транзисторов
- •2.6. Основные параметры усилителей
- •2.7. Обратные связи в усилителях
- •Глава 3. Принципы и схемы обеспечения заданного положения рабочей точки транзисторов
- •3.1. Понятие рабочей точки
- •3.2. Критерии выбора положения исходной рабочей точки
- •3.3. Нагрузочная характеристика усилительного каскада
- •3.4. Простейшие способы установки исходной рабочей точки
- •С хема с общим эмиттером
- •3.5. Обеспечение устойчивости рабочей точки при влиянии внешних дестабилизирующих факторов
- •Метод параметрической стабилизации
- •Стабилизация параметров транзисторных каскадов с помощью цепей обратной связи
- •3.6. Практический расчет и особенности схемотехники реальных устройств Порядок расчета цепей смещения
- •Особенности реализации цепей смещения в реальных радиоэлектронных устройствах
- •Комбинированные цепи смещения с источниками и стабилизаторами тока и напряжения
- •Глава 4. Малосигнальный анализ транзисторных схем
- •4.1. Представление усилительных каскадов в виде активных линейных четырехполюсников
- •4.2. Дифференциальные параметры транзистора четырехполюсника
- •4.3. Эквивалентная схема транзисторов-четырехполюсников
- •4.4 Низкочастотные дифференциальные параметры транзистора четырехполюсника
- •4.5. Виды эквивалентных схем, методы построения эквивалентных схем с действительными параметрами составляющих элементов
- •4.6. Гибридная высокочастотная эквивалентная схема биполярного транзистора
- •4.7. Физические эквивалентные схемы биполярных транзисторов
- •Глава 5. Простейшие усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •5.1. Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах
- •Усилители низкой частоты
- •Усилители высокой частоты
- •Усилители в интегральном исполнении
- •5.2. Схема с общим эмиттером Типовое схемное решение усилительного каскада с оэ и его анализ
- •Анализ влияния оос по току нагрузки на параметры каскада
- •Усилительный каскад с оос по напряжению
- •Следящая обратная связь
- •Усилительный каскад с транзисторной обратной связью
- •5.3. Схема с общей базой Типовое схемное решение усилительного каскада с об и его анализ
- •Усилительный каскад по схеме с об с трансформаторной обратной связью
- •5.4. Схема с общим коллектором Типовое схемное решение усилительного каскада с ок и его анализ
- •Глава 6. Практические примеры разработки усилительных каскадов на биполярных транзисторах
- •6.1. Основные этапы процесса проектирования
- •6.2.Низкочастотный микшер Постановка задачи
- •П остроение развернутой блок-схемы
- •Выбор элементной базы и построение полной принципиальной схемы
- •Расчет параметров всех элементов
- •Разработка конструктивного исполнения, сборка и настройка
- •6.3. Антенный усилитель диапазона дмв Постановка задачи
- •Построение развернутой блок-схемы
- •Выбор элементной базы и построение полной принципиальной схемы
- •Расчет параметров всех элементов
- •Разработка конструктивного исполнения, сборка и настройка
- •6.4. Краткий обзор нескольких простых схем
- •Фазовращатель на основе типового усилительного каскада с 0э (ок)
- •Низкочастотный усилитель с включением регулятора громкости в цепь оос
- •Приемник прямого усиления
- •Включение двойного балансного смесителя на выходе усилительного звена с оэ (ок)
- •Приставка к узч для обеспечения псевдоквадрафонического звучания
- •Ускорение включения транзисторных усилителей
- •Список литературы
Глава 6. Практические примеры разработки усилительных каскадов на биполярных транзисторах 168
6.1. Основные этапы процесса проектирования 168
6.2.Низкочастотный микшер 170
Постановка задачи 170
Построение развернутой блок-схемы 170
Выбор элементной базы и построение полной принципиальной схемы 172
Расчет параметров всех элементов 173
Разработка конструктивного исполнения, сборка и настройка 174
6.3. Антенный усилитель диапазона ДМВ 174
Постановка задачи 174
Построение развернутой блок-схемы 175
Выбор элементной базы и построение полной принципиальной схемы 178
Расчет параметров всех элементов 182
Разработка конструктивного исполнения, сборка и настройка 184
6.4. Краткий обзор нескольких простых схем 187
Фазовращатель на основе типового усилительного каскада с 0Э (ОК) 187
Низкочастотный усилитель с включением регулятора громкости в цепь ООС 188
Приемник прямого усиления 189
Включение двойного балансного смесителя на выходе усилительного звена с ОЭ (ОК) 189
Приставка к УЗЧ для обеспечения псевдоквадрафонического звучания 190
Ускорение включения транзисторных усилителей 193
Список литературы 194
Введение
В современной электронике все большая роль отводится использованию достижений цифровой и (в несколько меньшей мере) аналоговой микросхемотехники. Устройства на микросхемах (более того, иногда только на микросхемах) стали проникать даже в те области, где ранее никому не приходило в голову их использовать из-за явно большей себестоимости по сравнению с простейшими транзисторными цепочками (различные датчики, игрушки, бытовые и промышленные индикаторы и сигнализаторы и т.п.). Несмотря на это все еще остаются сферы, где применение дискретных элементов по-прежнему популярно, а иногда и неизбежно. Кроме того, знание способов включения и режимов работы транзисторов, а также методик построения и анализа транзисторных схем является обязательным для любого инженера – электронщика, даже если ему и не приходится в реальной жизни проектировать схемы на дискретных элементах (ведь современные микросхемы — суть транзисторные схемы, помещенные в один общий корпус с внешними выводами).
Надо отметить, что принцип работы транзисторов, их конструкция и свойства достаточно подробно изучаются во многих высших и специальных учебных заведениях. Однако, во-первых, есть люди, которые занимаются электроникой на любительском уровне, не имея соответствующего образования, во-вторых, методика преподавания указанных дисциплин зачастую весьма оторвана от практики и ограничивается лишь изучением электронных процессов в полупроводниках, не охватывая свойства полупроводниковых структур в целом, ну и в-третьих, скажем честно, не многие из нас хорошо помнят все то множество предметов, которые приходилось ночами зубрить перед экзаменами.
Структура данной книги построена с учетом всего сказанного выше. В первой части достаточно простым языком с минимальным количеством формул описаны основные свойства транзисторов, позволяющие использовать их для усиления электрических сигналов, приведена их классификация. Здесь же даются понятия схем включения, режимов работы, статических характеристик и др. Далее приводится подробное описание способов задания начального смещения транзисторных каскадов, а также методов стабилизации заданной рабочей точки по постоянному току при различных внешних воздействиях. Следующая часть книги рассматривает работу биполярных транзисторов в режиме усиления малых переменных сигналов. Сначала дается довольно подробное изложение методики анализа транзисторных схем в таком режиме. Затем описываются все малосигнальные системы параметров биполярных транзисторов, используемые в данном анализе. В заключение приводятся самые разнообразные виды эквивалентных схем, применяемые для представления биполярных транзисторов в усилительном режиме.
В следующей главе книги при рассмотрении конкретных схем включения транзисторов в усилительные каскады используется уже достаточно сложный математический аппарат, выводятся формулы для вычисления различных внешних характеристик схем, на основании этих формул делаются определенные выводы о свойствах схем.
Было бы несправедливо перегружать читателя теоретической информацией и не показывать то, как можно применять на практике полученные им знания. Поэтому в заключительной части книги на нескольких примерах подробно расписывается весь процесс проектирования реальных электронных устройств.
Заметим, что везде в данной книге идет речь только о биполярных транзисторах. Полевые транзисторы в настоящее время не менее популярны, но физика их работы достаточно сильно отличается от физики работы биполярных приборов, поэтому оказывается возможным рассматривать их по отдельности. Полевым транзисторам посвящена следующая книга серии "Конструирование схем".
Автор надеется на то, что читатели найдут книгу интересной и полезной, а также предлагает всем желающим высылать свои замечания и пожелания по электронному адресу:
rovdo@hotmail.com
Алексею Ровдо