- •Им. Адмирала ф.Ф. Ушакова в.В.Пятницкий. В.М.Комиссаров схемотехника усилительных устройств
- •Часть 1
- •Сборник опорных конспектов лекций по разделу №1 дисциплины «основы схемотехники»
- •Лекция №1 общие сведения об усилителях электрических сигналов
- •Предмет, цели и задачи дисциплины «Основы схемотехники». Ее роль и место в системе подготовки офицера-специалиста вмф
- •Раздел 1. Схемотехника усилительных устройств.
- •Раздел 2. Схемотехника устройств, используемых в средствах связи.
- •Вопрос №2 Типы усилителей электрических сигналов и их классификация
- •Вопрос №3 Блок-схемы усилителей
- •Заключение
- •Лекция № 2 основные характеристики и параметры усилителей электрических сигналов
- •Основные характеристики усилителей электрических сигналов
- •Вопрос №2 Искажения сигналов в усилителях электрических сигналов
- •Заключение
- •Лекция №3 Резистивно-емкостной усилитель
- •Вопрос №1
- •Принцип построения усилителя. Состав и назначение элементов схемы
- •Вопрос №2 Температурная стабилизация исходного режима работы усилителя
- •Коллекторная стабилизация
- •Вопрос №1 Эквивалентная схема резистивно-емкостного усилителя (реу)
- •В схеме 4.2 обозначено:
- •На нижних частотах на нижних и средних частотах
- •Вопрос №2 Характеристики и параметры реу в режиме усиления малого сигнала. Линейный режим усиления
- •Заключение
- •Лекция №5 обратная связь в усилителях
- •Вопрос №1 Виды обратной связи в усилителях
- •Uвх uвых Вход Выход
- •Вопрос №2 Влияние отрицательной обратной связи на свойства усилителей
- •Входное сопротивление
- •Частотные и фазовые искажения сигнала
- •Заключение
- •Лекция №6 резонансные усилители
- •Вопрос №1 Принципиальная схема резонансного усилителя (ру). Состав и назначение элементов схемы
- •Тогда избирательность δ будет . (6.11)
- •Это объясняется тем, что в формуле (6.8) пропадает последний множитель , так как при выводе этих формул следует брать не отношение напряжений, а отношение токов.
- •Вопрос №2 Линейный и нелинейный режим работы ру
- •Режим класса а
- •Заключение
- •Лекция №7 эквивалентная схема резонансного усилителя
- •Вопрос №1
- •Вопрос №2 Характеристики и параметры ру
- •Заключение
- •Лекция №8 усилители постоянного тока и дифференциальный усилительный каскад
- •Вопрос №1 Общие сведения об упт. Однотактные (прямого усиления) упт
- •Вопрос №2 Балансный (дифференциальный) усилительный каскад
- •Вопрос №3 Дифференциальный усилительный каскад (дук) с генератором стабильного тока (гст)
- •Вопрос №1 Синфазные и дифференциальные сигналы, проходящие через дук
- •При прохождении дифференциального сигнала (дс) токи каждого из транзисторов получат одинаковые по абсолютной величине, но разные по знаку, приращения
- •Вопрос №2 Основные характеристики дук
- •Вопрос №3 Функциональные возможности дук
- •Дук на транзисторах с супербетой
- •Заключение
- •Лекция №10 аналоговые преобразователи электрических сигналов на базе операционных усилителей с линейными элементами в цепях ос
- •Вопрос №1 Общие сведения об оу
- •Вопрос №2 Основные способы включения оу в схемы с оос. Масштабные усилители на оу
- •Вопрос №3 Интегрирующие и дифференцирующие усилители Интегрирующие усилители
- •Лекция №11 операционные усилители с нелинейными элементами в цепях ос
- •Вопрос №1 Логарифмические усилители
- •Вопрос №2 Умножители и делители аналоговых сигналов. Компараторы
- •М етод логарифмирования сигналов
- •Компараторы
- •Заключение
- •Лекция №12 активные резистивно-емкостные фильтры (аrc-фильтры)
- •Вопрос №1 Особенности избирательных усилителей и их характеристики
- •Вопрос №2 Реализация аrс-фильтров на усилителях с пос
- •Вопрос №3 Реализация аrс-фильтров на усилителях с оос
- •Заключение
- •Лекция №13
- •Вопрос №1
- •Вопрос №2 Схемы реализации rc-генераторов
- •Заключение
- •Лекция №14 схемотехника аналого-цифровых устройств
- •Вопрос №1 Аналого-цифровые устройства
- •Квантование сигналов
- •Кодирование дискретной величины
- •Вопрос №2 Цифроаналоговые устройства
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Список сокращений
Вопрос №3 Функциональные возможности дук
Анализируя рассмотренные параметры ДУК, можно сформулировать достоинства этого усилителя:
ДУК усиливает полезный дифференциальный сигнал. При этом коэффициент усиления ДУК в два раза больше коэффициента усиления одиночного каскада.
ДУК ослабляет синфазный (паразитный) сигнал.
ДУК имеет высокое входное сопротивление и не обладает шунтирующим действием на предыдущие каскады.
ДУК имеет достаточно высокое выходное сопротивление.
Выявленные достоинства ДУК определяют его функциональные возможности и широкое применение. Так, ДУК применяются в качестве:
– усилителей постоянного тока и напряжения,
– усилителей переменного тока и напряжения,
– детекторов сигналов,
– умножителей сигналов,
– модуляторов сигналов,
– схем сдвига уровня напряжения,
– функциональных узлов логических элементов ЭВТ,
– управляющих элементов в составе стабилизаторов напряжения,
– базовых функциональных элементов в составе операционных усилителей.
Как видно, все перечисленные устройства на базе ДУК могут и применяются во многих типах средств связи, ЭВТ, в технике бытового назначения.
При этом ДУК может быть выполнен с использованием различной элементной базы:
– на биполярных транзисторах,
– на полевых транзисторах.
Кроме того, ДУК может быть изготовлен по различной технологии:
– на дискретных компонентах,
– на интегральных микросхемах.
Применение интегральных технологий объясняется тем, что схема ДУК хорошо поддается миниатюризации. Так, в схему ДУК, как правило, входит небольшое количество конденсаторов, а индуктивности вообще отсутствуют. В то же время параметры ДУК определяются не номиналами сопротивления резисторов, а их отношением, что резко снижает влияние разброса номиналов резисторов на соответствующие параметры ДУК. Благодаря этому исключается необходимость в точной подстройке резисторов. Кроме того, конфигурация схемы ДУК позволяет сравнительно просто разместить оба транзистора в непосредственной близости друг от друга и, следовательно, согласовать между собой их характеристики. В целом, характеристики ДУК, выполненных на микросхемах, на порядок лучше характеристик аналогичных усилителей на дискретных компонентах.
Для оптимальной работы ДУК необходимо, чтобы схема обладала:
– большим входным сопротивлением,
– большим коэффициентом усиления,
– малыми входными токами.
Ниже рассмотрены схемы, которые позволяют повысить качественные характеристики ДУК. К таким схемам относятся:
– схема Дарлингтона,
– ДУК на транзисторах с супербетой,
– ДУК, выполненный по каскодной схеме.
Схема Дарлингтона (ДУК на составных транзисторах)
Из схемы (рис.9.2) видно, что входной сигнал подается на транзисторы VT1 и VT4, при этом они соединены с транзисторами VT2 и VT3, что позволяет повысить входное сопротивление без потери коэффициента усиления.
Достоинства схемы:
Простота исполнения:
Высокое входное сопротивление, малые входные токи.
Недостатки схемы.
Повышенные коэффициент шума и дрейфовые параметры.
Повышенное питающее напряжение.
Данная схема используется, в основном, во вторых (оконечных) каскадах. В первых (входных) каскадах схема не используется из-за повышенного уровня шумов.
Рис.9.2. Схема Дарлингтона (ДУК на составных транзисторах)