![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Усилительные устройства на транзисторах
- •2.1. Классификация усилительных устройств
- •2.2. Основные технические показатели и характеристики уу
- •2.3. Методы анализа линейных усилительных каскадов
- •2.4. Активные элементы уу
- •2.4.1. Биполярные транзисторы
- •2.4.2. Полевые транзисторы
- •2.5. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с оэ
- •Проведя анализ схемы, найдем, что
- •2.6. Термостабилизация режима каскада на биполярном транзисторе
- •2.7. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с об
- •2.8. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с ок
- •2.9. Усилительный каскад на полевом транзисторе с ои
- •2.10. Термостабилизация режима каскада на пт
- •2.11. Усилительный каскад на полевом транзисторе с ос
- •2.12. Временные характеристики усилительных каскадов
- •2.12.1. Метод анализа импульсных искажений
- •2.12.2. Анализ усилительных каскадов в области малых времен
- •2.12.3. Анализ усилительных каскадов в области больших времен
- •2.12.4. Связь временных и частотных характеристик усилительных
- •2.13. Простейшие схемы коррекции ачх и пх
- •3. Усилители с обратной связью
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Последовательная оос по току
- •3.3. Последовательная оос по напряжению
- •3.4. Параллельная оос по напряжению
- •3.5. Параллельная оос по току
- •3.6. Дополнительные сведения по ос
- •3.6.1. Комбинированная оос
- •3.6.2. Многокаскадные усилители с оос
- •3.6.3. Паразитные ос в многокаскадных усилителях
- •4. Усилители мощности
- •4.1. Общие сведения об ум
- •4.2. Классы усиления
- •4.3. Однотактные ум
- •4.4. Двухтактные ум
- •5. Усилители постоянного тока
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Способы построения упт
- •5.3. Дифференциальные усилители
- •5.4. Схемы включения ду
- •5.5. Точностные параметры ду
- •6. Операционные усилители
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Основные параметры и характеристики оу
- •6.3. Инвертирующий усилитель
- •6.4. Неинвертирующий усилитель
- •6.5. Разновидности уу на оу
- •6.6. Коррекция частотных характеристик
- •7. Аналоговые устройства различного назначения
- •7.1. Регулируемые усилители
- •7.2. Усилители диапазона свч
- •7.3. Устройства формирования ачх
- •7.3.1. Активные фильтры на оу
- •7.3.2. Гираторы
- •7.3.3. Регуляторы тембра и эквалайзеры
- •7.4. Аналоговые перемножители сигналов
- •7.5. Компараторы
- •7.6. Генераторы
- •7.7. Устройства вторичных источников питания
- •8. Специальные вопросы анализа аэу
- •8.1. Оценка нелинейных искажений усилительных каскадов
- •8.2. Расчет устойчивости уу
- •8.3. Расчет шумовых характеристик уу
- •8.4. Анализ чувствительности
- •8.5. Машинные методы анализа аэу
- •9. Заключение
- •Список использованных источников
7.7. Устройства вторичных источников питания
Из множества различных устройств вторичных источников питания ограничимся рассмотрением стабилизаторов с использованием ОУ, как наиболее соответствующим содержанию курса АЭУ.
Компенсационные стабилизаторы напряжения с ОУ позволяют достичь высокого значения коэффициента стабилизации напряжения, низкого дифференциального выходного сопротивления, повышенного КПД.
На рисунке 7.31а приведена схема высококачественного стабилизатора на ОУ.
Здесь ОУ используется в качестве буферного усилителя. Высокое значение входного сопротивления ОУ обеспечивает идеальные условия для работы стабилитрона. Нагрузка может быть достаточно низкоомной, т.к. выход ОУ низкоомный за счет действия 100% ПООСН.
Недостатком
рассмотренного стабилизатора является
малый рабочий ток, обусловленный низкой
нагрузочной способностью ОУ. Избежать
этого недостатка можно усилением
выходного тока ОУ с помощью внешних
транзисторов, используемых в режиме
повторителей напряжения (рисунок 7.31б).
Здесь к выходу ОУ подключен составной
транзистор (,
,
)
по схеме с ОК. Максимальный ток нагрузки
такого стабилизатора ориентировочно
равен
.
Необходимое
напряжение стабилизации определяется
выбором типа стабилитрона
и, помимо этого, соответствующим выбором
резисторов
и
.
Устройство не нуждается в емкости
фильтра на выходе, т.к. здесь используется
эффект умножения по отношению к нагрузке
емкости конденсатора С, подключенного
к базе
.
Другие устройства вторичных источников питания описаны в [12, 14].
8. Специальные вопросы анализа аэу
8.1. Оценка нелинейных искажений усилительных каскадов
Аналитический расчет НИ представляет собой довольно сложную задача и в полной мере может проводиться с помощью ЭВМ.
Для
каскадов на БТ возможна аналитическая
оценка НИ для случая малых нелинейностей
(одного порядка с
)
[15].
Обычно
уровень НИ характеризуется коэффициентом
гармоник
.
Суммарный коэффициент гармоник равен
,
где
и
соответственно коэффициенты гармоник
по второй и третьей гармоническим
составляющим (составляющими более
высокого порядка можно пренебречь ввиду
их относительной малости).
Коэффициенты
гармоник
и
,
независимо от способа включения БТ,
определяются из следующих соотношений:
,
,
где В - фактор связи (петлевое усиление).
Данные
выражения учитывают только нелинейность
эмиттерного перехода и получены на
основе разложения в ряд Тейлора функции
тока эмиттера
.
Фактор связи зависит от способа включения транзистора и вида обратной связи. Для каскада с ОЭ и ПООСТ имеем:
,
где
- сопротивление источника сигнала (или
предыдущего каскада);
- сопротивление ПООСТ (см. подраздел
3.2, в случае отсутствия ПООСТ
).
Для каскада с ОЭ и ||ООСН
,
где
,
- сопротивление ||ООСН (см. подраздел
3.4).
Для каскада с ОК
,
где
(см.
подраздел 2.8).
Для каскада с ОБ
.
Коэффициенты
гармоник
и
,
независимо от способа включения ПТ,
определяются из следующих соотношений:
,
,
где А - коэффициент, равный второму члену разложения выражения для нелинейной крутизны в ряд Тейлора, равный [15]
,
где
и
см. рисунок 2.33.
Фактор связи В зависит от способа включения транзистора и вида ООС. Для каскада с ОИ и ПООСТ имеем:
,
где
- сопротивление ПООСТ (см. подраздел
3.2, в случае отсутствия ПООСТ
).
Для каскада с ОИ и ||ООСН имеем:
,
где
,
- сопротивление ||ООСН (см. подраздел
3.4).
Для каскада с ОС
,
где
(см. подраздел 2.11).
Для каскада с ОЗ
.
В
приведенных выше выражениях
- сопротивление тела полупроводника в
цепи истока,
,
где
- см. подраздел 2.10, для маломощных ПТ
=(10…200)Ом;
- см. рисунок 2.38.
Приведенные
соотношения для оценки
дают хороший результат в случае малых
нелинейностей, в режиме больших
нелинейностей следует воспользоваться
известными машинными методами [4], или
обратиться к графическим методам оценки
НИ [6].