2. Розв’язання:
.
Відповідь: UВИХ = 30 В.
12.
1. Визначте типи електронних перетворювачів, проаналізуйте критерії вибору
2. На рисунку представлена АЧХ ОП.
Визначте смугу пропускання f0 при підсиленні напруги К = 1.
1. Транзисторні перетворювачі принципово підсилюють потужність сигналу, проте за видом вхідної і вихідної величини розрізняють декілька типів перетворення. Вхідна величина визначається співвідношенням опору джерела сигналу RС і вхідного опору RВХ. При RС RВХ (холостий хід) вхідною величиною служить напруга, при RС RВХ (коротке замикання) – струм.
Аналогічно вихідна величина визначається співвідношенням вихідного опору RВИХ і опору навантаження RН. При RВИХ RН на виході діє напруга, при RВИХ RН – струм.
Співвідношення RС і RВХ, RВИХ і RН транзисторного «підсилювача» визначає чотири типи перетворення:
- Перетворення напруги в напругу. Пристрій називають підсилювачем напруги, чутливість оцінюють безрозмірним коефіцієнтом підсилення напруги Кu. (Підсилювач напруги керований напругою – ПНКН; RВХ RС, RВИХ RН).
- Перетворення струму в струм. Пристрій називають підсилювачем струму, чутливість оцінюють безрозмірним коефіцієнтом підсилення струму Кi. (Підсилювач струму, керований струмом – ПСКС, RВХ RС, RВИХ RН).
- Перетворення напруги в струм. Пристрій називають перетворювачем провідності, чутливість оцінюють коефіцієнтом із розмірністю провідності Кg. (Підсилювач струму, керований напругою – ПСКН; RВХ RС, RВИХ RН).
- Перетворення струму в напругу. Пристрій називають перетворювачем опору, чутливість оцінюють коефіцієнтом із розмірністю опору Кr. (Підсилювач напруги керований струмом - ПНКС; RВХ RС, RВИХ RН).
Очевидно, основними статичними параметрами підсилювача є:
- коефіцієнт перетворення,
- вхідний і вихідний опір.
2. Розв’язання: Через точку 0 дБ проводимо пряму паралельну осі частот. З точки її перетину з АЧХ проводимо пряму паралельну осі посилення, яка перетинається з віссю частот у точці що дає відповідь.
Відповідь: f0 = 106 Гц.
13.
1. Навести структуру та визначити чутливість підсилювача з колом зворотного зв'язку.
2. На рисунку представлена схема підсилювача змінного струму на ОП з однополярним живленням, де:
R1 = 1 кОм, R2 = 100 кОм, R3 = 10 кОм, R4 = 10 кОм.
Визначте чутливість по напрузі КU.
1. Зворотний зв'язок є діючим інструментом для побудови характеристик перетворювачів. Суть зворотного зв'язку полягає в передачі сигналу з виходу перетворювача на його вхід.
Розглянемо властивості ЗЗ на прикладі електронного підсилювача. Вихідний підсилювач, характеристики якого необхідно змінити, охоплюється замкнутим колом ЗЗ, так званою петлею (рис. 1).
Рис. 1. Структура підсилювача охопленого петлею зворотному зв'язка
У петлі розрізняють пряму й зворотну гілки. На вході підсилювача петля алгебраічно підсумовує сигнал джерела й сигнал зворотної гілки. У такий спосіб у підсилювач надходить сигнал що дорівнює сумі або різниці сигналів джерела та кола ЗЗ.
Коефіцієнт перетворення (посилення) вихідного підсилювача з розімкнутою петлею ЗЗ
К0 = UВИХ/UВХ,
де UВИХ — напруга на виході підсилювача; UВХ — напруга на його вході.
Коефіцієнт передачі зворотної гілки (коефіцієнт зворотного зв'язку),
КЗЗ = UЗЗUВИХ
де UЗЗ — напруга ЗЗ, передана зворотною гілкою з виходу підсилювача.
Коефіцієнт КЗЗ показує, яка частина вихідного сигналу надходить на вхід для підсумовування. Звичайно у зворотній гілці застосовують пасивний лінійний чотириполюсник і |КЗЗ| 1.
При замиканні петлі ЗЗ на вхід вихідного підсилювача надходить напруга
UВХ = UС + UЗЗ = UС + КЗЗUВИХ,
тоді напруга на виході підсилювача
UВИХ = К0UВХ = К0(UС + КЗЗUВИХ).
Отже, коефіцієнт підсилювача, охопленого зворотним зв'язком,
,
звідки
.
Отримане співвідношення, зв'язує коефіцієнт підсилення підсилювача К, охопленого зворотним зв'язком і вихідного підсилювача К0 і є основним співвідношенням у теорії підсилювачів зі зворотним зв'язком.
Величину КЗЗК0 називають посиленням петлі ЗЗ. Дійсно, якщо вважати сигналом на вході петлі UВХ, сигналом на виході UЗЗ, те посилення KПЕТЛІ = UЗЗ/UВХ = UВИХ КЗЗUВХ = К0КЗЗ