- •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 Блок-схемы усилителей
Усилитель можно рассматривать как активный четырехполюсник, обладающий тем свойством, что мощность, выделяемая в нагрузке, превосходит мощность, подводимою к его входу, а форма колебаний (сигналов) остается неизменной. Усилитель принципиально отличается от многих других цепей, способных увеличивать амплитуду воздействующих на них колебаний. К числу таких других цепей относится, например, трансформатор напряжения, вторичное напряжение которого в «n» раз превосходит (при холостом ходе) первичное напряжение («n» − коэффициент трансформации). Другим аналогичным примером может служить настроенный колебательный контур, напряжение на реактивном элементе которого в Q раз больше подведенного напряжения (Q − добротность контура). Такие цепи (трансформатор, колебательный контур) можно считать пассивными четырехполюсниками. В этих пассивных четырехполюсниках, в отличии от усилителя, мощность, выделяемая на сопротивлении нагрузки, всегда меньше подводимой ко входу цепи мощности.
Блок-схема усилителя представлена на рисунке 1.1.
В состав усилителя входят:
− источник входного (усиливаемого) сигнала (ЕС),
− усилительный элемент (УЭ),
− нагрузка (RН),
− источник питания (ИП).
К входу усилителя подведено напряжение U1 от источника сигнала (ИС), который представлен на схеме в виде генератора, развивающего э.д.с. ЕС с внутренним сопротивлением Ri. От генератора ЕС к усилителю подводится мощность Р1. Нагрузкой усилителя, в который выделяется мощность Р2, является сопротивление нагрузки RН. Нагрузкой усилителя также может быть контур, несколько контуров, резистор, трансформатор и другие элементы. Мощность Р2 будет превосходить Р1 только в том случае, если четырехполюсник (усилитель) имеет посторонний источник питания (ИП), обладающий мощностью Р0.
RI
EC
ИС
Рис 1.1. Блок-схема усилителя
Роль первичного напряжения U1 сигнала на входе усилителя сводится к управлению поступлением энергии от источника питания (ИП) к нагрузке RН . Это управление должно происходить с помощью усилительного элемента (УЭ). Мощность Р1 иногда называется мощностью возбуждения. Она может быть очень малой, так как полезная мощность Р2 получается не за счет энергии источника сигнала (мощности Р1), а за счет энергии источника питания ИП (мощности Р2).
В большинстве случаев усиления сигнала одним УЭ бывает недостаточно, и тогда в усилителе применяются несколько УЭ, которые включаются так, чтобы электрические колебания, усиленные первым элементом, подводились ко второму, затем к третьему и т.д., чтобы сигнал усиливался несколькими каскадами усиления. Каждый каскад усиления содержит усилительный элемент, нагрузку и цепи связи с предыдущим и последующим каскадами.
Определение. Каскадом усиления называется минимальная часть электронного усилителя, сохраняющая его функции. (Определение согласно ГОСТу по радиосвязи).
Блок-схема многокаскадного усилителя представлена на рисунке 1.2.
В зависимости от числа каскадов образуются следующие видовые понятия усилителей электрических сигналов: однокаскадный усилитель, двухкаскадный усилитель и т.д.
Основная функция первых каскадов – усилить сигнал до величины, достаточной для работы оконечных каскадов. Задача оконечных каскадов – это усиление сигналов до величины, необходимой для нормальной работы нагрузки (головных телефонов, телеграфных аппаратов, аккустических систем, антенны и др.).
RI
EC
ИС
Рис 1.2. Блок -схема многокаскадного усилителя
Выводы по 3-му вопросу:
1. Блок-схема усилителя (рис.1.1) справедлива для всех типов усилителей электрических сигналов.
2. Усилитель всегда увеличивает мощность сигнала.