
- •Вопросы
- •Биполярные транзисторы. Основные характеристики: входные, выходные, проходные. Электрические и экспоненциальные параметры.
- •Каскад с оэ: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства, недостатки и применение.
- •Каскад с ок: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства, недостатки и применение (эмитерный повторитель).
- •Каскад с об: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства, недостатки и применение.
- •Статические характеристики биполярных транзисторов, h- параметры, схемы замещения транзисторов.
- •Транзисторный источник тока. Транзисторный источник тока с заземленной нагрузкой. Недостатки.
- •Модель Эмберса – Молла.
- •Схемы задания общей точки. Недостатки. Применение.
- •Токовые зеркала (эффект Эрли). Недостатки. Применение.
- •Отражатели тока.
- •Режимы работы транзисторов: активный (усилительный), инверсный, насыщения.
- •Классы усиления: a, b, ab, c, d. Достоинства и недостатки. Применение.
- •Усилители мощности. Однотактные и двухтактные усилители. Схемы включения.
- •Составные транзисторы: схемы Дарлингтона и Шиклаи. Применение.
- •Следящая связь (пос). Схема. Применение.
- •Эффект Миллера.
- •Полевые транзисторы (мдп (моп) – транзисторы). По способу создания канала (с p-n переходом, встроенным и индуцированным каналом). Входные и выходные характеристики.
- •Достоинства полевого транзистора по сравнению с биполярным транзистором. Недостатки. Достоинства полевого транзистора с p-n переходом. Недостатки.
- •Схемы включения полевых транзисторов: общий исток, общий сток, общий затвор
- •Бтиз (igbt) – биполярный транзистор с изолированным затвором. Достоинства по сравнению с моп.
- •Обратные связи (ос): отрицательная обратная связь (оос), положительная обратная связь (пос). Применение. Коэффициент ос. Ос по способам подачи сигнала и по способу снятия сигнала.
- •Ос последовательная по напряжению и по току. Схемы. Основные параметры.
- •Ос параллельная по напряжению и по току. Схемы. Основные параметры.
- •Усилители. Классификация и основные характеристики.
- •Амплитудно-частотные и фозо-частотные характеристики.
- •Усилители постоянного тока (упт). Упт с непосредственной связью между каскадами. Схема. Достоинства и недостатки. Применение.
- •Метод мдм (модуляция-демодуляция). Достоинства и недостатки.
- •Дифференциальные усилители (ду). Схема включения. Ду в режиме покоя, в режиме усиления противофазного сигнала, в режиме усиления синфазного сигнала. Способ улучшения свойств усилителя (схема).
- •Способы компенсации начального напряжения смещения. Схема.
- •Ду с динамической нагрузкой. Схема.
- •Операционные усилители (оу). Графическое изображение. Упрощенная схема оу.
- •Классификация оу по типам входных каскадов: бпт, пт, супер - бпт, с гальванической изоляцией входа от выхода, варикап.
- •Динамическое питание оу. Недостаток
- •Параметры оу (входные, выходные и динамические). Характеристики.
- •Инвертирующие усилители (схемы). Параметры. Достоинства и недостатки.
- •Преобразователь тока в напряжение. Неинвертирующий усилитель (схема). Достоинства и недостатки.
- •Преобразователь "напряжение - ток".
- •Преобразователь "ток-напряжение".
- •Сумматоры и вычетатели. Неинвертирующий сумматор (схема). Недостаток. Инвертирующий сумматор (схема). Достоинства и недостатки. Применение. Вычетатель. Инвертирующий и неинвертирующий сумматоры
- •В ычитатель.
- •Пассивный сумматор.
- •Активный неинвертирующий сумматор.
- •Интегратор и дифференциатор. Схемы. Применение. Интегратор
- •Дифференциатор
- •Компараторы (устройства сравнения). Схемы. Недостатки.
- •Триггер Шмидта (компаратор с гистерезисом). Схемы. Недостаток.
- •Генераторы синусоидальных колебаний. Условия для работы схемы в режиме генерации.
- •Генераторы гармонических сигналов. Схема. Достоинства и недостатки.
- •Кварцевый генератор. Схема. Достоинства и недостатки.
- •Мультивибраторы (генераторы прямоугольных колебаний). Схема.
- •Источники тока на оу.
- •Усилители мощности на оу.
- •Инвертирующий оу с большим Rвх и ku.
- •Повторитель – инвертор.
- •Усилитель фототока с высокой крутизной.
- •Прецизионные выпрямители.
- •Компенсационные источники питания. Параметрические. Достоинства и недостатки.
- •Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения на транзисторе. Схема и принцип работы.
- •Понижающий преобразователь. Схема. Принцип работы.
- •Повышающий преобразователь. Схема. Принцип работы.
- •Повышающе – понижающий преобразователь (комбинированный неинвертирующий). Схема. Принцип работы.
- •Повышающе – понижающий инвертирующий преобразователь. Схема. Принцип работы.
- •Функциональная схема ключевого преобразователя напряжения (принципиальная схема). Принцип работы.
- •Резонансные преобразователи.
- •Источники опорного напряжения. Задание рабочего тока стабилитрона, источника тока на оу. Стабилитронные интегральные микросхемы. Источники опорного напряжения
- •Регулируемый стабилизатор
Параметры оу (входные, выходные и динамические). Характеристики.
Характеристики ОУ:
входное напряжение
max диф. входное напряжение
max синфазное входное напряжение
входной ток смещения
max выходные U и I
параметры смещения
- дрейф (температурный и временный)
- частотные
-динамические
- скорость нарастания выходного напряжения
Важнейшими характеристиками ОУ являются амплитудные (передаточные) Uвых=f(Uвх) и амплитудно-частотные (АЧХ) кU(f). Амплитудно-частотная характеристика имеет вид АЧХ усилителя постоянного тока за исключением специальных частотнозависимых устройств (избирательный усилитель и др.).
Полоса
пропускания 1МГц означает, что
кu·f = const.
fгр = 106Гц
Входными параметрами ОУ являются входное сопротивление, ток смещения, разность и дрейф входных токов смещения, максимальные, входные, синфазные и дифференциальные напряжения. Наличие входных токов смещения обуславливается конечным значением входного сопротивления дифференциального каскада, а их разность - разбросом параметров транзисторов. Входное сопротивление ОУ рассматривается по отношению к входному сигналу.
Выходными параметрами ОУ являются выходное сопротивление, максимальное выходное напряжение и ток. ОУ должен обладать малым выходным сопротивлением для обеспечения высоких значений Uвых при малых Rн. Максимальное выходное напряжение близко к напряжению питания. Максимальный выходной ток ограничивается допустимым коллекторным током от обоих источников питания и соответственно суммарной потребляемой мощностью.
Динамическими параметрами ОУ являются скорость нарастания выходного напряжения и время установления Uвых. Они определяются по воздействию скачка Uвх на участке изменения Uвых от 0,1 до 0,9 напряжения выхода.
Частотные параметры определяют по АЧХ ОУ, которая имеет спадающий характер в области высокой частоты, начиная от частоты среза. Причиной этого является частотная зависимость параметров транзисторов и паразитных емкостей схемы ОУ.
Энергетические параметры ОУ оцениваются максимальными потребляемыми токами от обоих источников питания и соответственно суммарной потребляемой мощность
Инвертирующие усилители (схемы). Параметры. Достоинства и недостатки.
Если в цепи обратной связи использовать простейший делитель напряжения, то получится базовая схема инвертирующего усилителя.
Потенциал на инвертирующем входе U- =0. Так как ОУ находится в линейном режиме, тогда U- - U+ = Uвых/К0 . Например, при Uвых =5 В, К0 = 2·105 получаем UА =25мкВ. Такое малое напряжение (оно сравнимо с термо-э.д.с. при ∆Т=1ºС) даже невозможно измерить обычным цифровым вольтметром. Отсюда следует, что потенциалы на выходах ОУ можно с хорошей точностью считать равными. Если один из входов ОУ заземлить, на втором входе будет также поддерживаться нулевой потенциал, хотя напрямую входы ОУ гальванически не связаны. Этот эффект называется мнимым заземлением. Таким образом, из U+ = 0 следует U-=0, Uвх = UR5 (падение напряжения на R5); Uвых = UR19 (падение напряжения на R19). Поскольку входной ток ОУ очень мал, им можно пренебречь, тогда получим I5 = Uвх/R5= -Uвых/R19. Это означает, что для инвертирующего усилителя Кu = Uвых/Uвх = -R19/R5.
Коэффициент усиления
.
Достоинства: устойчивость усиления при больших Кu.
Недостатки: малое Rвх, инверсия сигнала.
Использование: основная усилительная схема.