Білет № 1

1. Перехідна характеристика підсилювального каскаду

Переходная характеристика (ПХ) - зависимость от времени усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок напряжения

- время нарастания от 0,1 до 0,9U

- время установления от 0,1 до 1U

- относительный выброс (6%)

Переходная характеристика (ПХ) - это временной метод оценки качества аналоговых электронных устройств (АЧХ и ФЧХ - частотный метод оценки).

ПХ, прежде всего, используют для оценки искажений формы прямоугольных импульсов при усилении.

Переходная характеристика обозначается h(t) и определяется переходными процессами в усилителе, что происходят в нем вследствии наличия реактивных элементов.

Расчет ПХ проводиться с помощь преобразования Лапласа.

( )= - это изображение комплексного коэффициента передачи.

2. Зворотні зв’язки підсилювальних каскадів

Для улучшения стабильности усиления, изменения входного и выходного сопротивлений, уровня линейных и нелинейных искажений, амплитудно-частотных, передаточных характеристик и других параметров вводят обратную связь. Обратной связью (ОС) в усилителях называют передачу выходного сигнала в его входную цепь. Цепь, по которой осуществляется передача сигнала ОС, называется цепью обратной связи. Петлей ОС называют замкнутый контур, включающий в себя цепь ОС и часть усилителя между точками ее подключения. Местной петлёй ОС (местной ОС) называют ОС, охватывающую отдельные каскады или часть усилителя. Общая ОС охватывает весь усилитель.

По способу введения напряжения ОС на вход усилителя обратная связь бывает:

-последовательной - напряжение ОС поступает последовательно с напряжением источника входного сигнала;

-параллельной - напряжение ОС поступает параллельно с напряжением источника входного сигнала;

-смешанной

Если напряжение совпадает по фазе со входным напряжением , то в точке сравнения происходит сложение сигналов и ОС называют положительной (ПОС). Если и противофазные (поворот фазы сигнала ), то в точке сравнения происходит их вычитание и ОС называют отрицательной (ООС).

Первый случай: - НЗЗ коэффициент передачи становится меньше единицы - возвратная разность(определяет глубину НЗЗ.

Второй случай: ,…, и другие (баланс фаз).

- ПЗЗ, коэфициэнт передачи усилителя с ПЗЗ становится больше единицы.

3)Lc генераторы синусоидальных колебаний.

Данная группа генераторов предназначена для получения колебаний синусоидальной формы требуемой частоты. Их работа основана на принципе самовозбуждения усилителя, охваченного положительной обратной связью (рис.1.1). Коэффициент усиления и коэффициент передачи звена обратной связи приняты комплексными, т.е. учитывается их зависимость от частоты. При этом входным сигналом для усилителя в схеме рис.1.1 является часть его выходного напряжения, передаваемого звеном обратной связи

1.1 – Структурная схема генератора

Электрическая схема высокочастотного автогенератора гармонических колебаний с трансформаторной обратной связью показана на рис. 1. Эту схему принято называть классической. Основу генератора составляет резонансный усилитель с колебательным контуром LC, катушка которого индуктивно связана с катушкой обратной связи L_ос, выполняющей роль четырехполюсника обратной связи. Величина взаимоиндукции между катушками равна М. Для обеспечения положительной обратной связи катушки L и L_ос должны быть включены встречно (показано точками на рис. 1). При инженерных расчетах автогенератора может быть полезен тот факт, что величина коэффициента обратной связи γ _ос численно равна коэффициенту связи k_св двух магнитно- связанных катушек L и L_ос при величине взаимной индукции М: γ _ос = k_св = M L    L ос . Частично включенный колебательный контур LC последовательно включен в нагрузочную цепь биполярного транзистора p-n-p-типа c общим эмиттером.

Рис. 1 - Схема автогенератора с трансформаторной обратной связью

Резистор R_Э блокирован конденсатором C_Э для устранения отрицательной обратной связи по переменному току. Резисторы R2 , R1 обеспечивают необходимое начальное положение рабочей точки. Конденсатор С_р является разделительным. Фильтр R_ф , C_ф в цепи питания препятствует проникновению токов рабочих частот в источник питания, исключая тем самым возможность паразитных связей между каскадами устройства по цепям питания.

Рис. 2 - Смещение рабочей точки

        Исходное положение рабочей точки А (рис. 2) на входной характеристике транзистора обеспечивает возможно большее значение крутизны транзистора S=β/ h 11 Э  , необходимое для выполнения условия самовозбуждения S R _экв γ _ос > 1 , при этом в системе возникают автоколебания. По мере их роста начинается отсечка базового тока, что приводит к появлению постоянной составляющей тока, которая заряжает конденсатор С_р, смещая рабочую точку влево до тех пор (положение С), пока величина крутизны не снизится до значения, удовлетворяющего условию стационарного режима работы.

 Несмотря на несинусоидальную форму тока в выходной цепи транзистора, форма U_вых близка к синусоидальной, так как контур хорошо фильтрует высшие гармоники. Поэтому в схемах высокочастотных генераторов обычно не применяют специальных методов регулирования выходного сигнала усилителя, а U_вых снимают непосредственно с контура.

В автогенераторе, собранном по схеме рис. 1, перемещение рабочей точки из положения А в положение С происходит автоматически, что обеспечивает ему два полезных качества:

        - легкий и плавный запуск;

        - высокий коэффициент полезного действия в стационарном режиме.