
- •Оглавление
- •Введение
- •1 Цели и задачи курсового проектирования
- •2 Темы курсовых проектов
- •3 Общие свойства усилителей электроических сигналов
- •3.1. Назначение, принцип действия и общая характеристика усилителей
- •3.2. Общие свойства, классификация и типы усилителей
- •3.3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •4 Усилительный каскад на транзисторе. Основные теоретические положения
- •4.1. Способы включения транзистора в схему
- •4.2. Режимы работы усилительного элемента в схемах усилителей.
- •При известном значении , ток покоя коллектора определяется по известному соотношению:
- •4.4. Режим работы транзистора по постоянному току–
- •4.5. Анализ работы усилительного каскада на переменном токе
- •4.5.1. Эквивалентная схема каскада
- •4.5.2. Область средних частот
- •4.5.3. Область нижних частот
- •4.5.4. Область верхних частот
- •4.6. Эмиттерный повторитель
- •4.6.1. Схема и принцип работы
- •4.6.2. Расчёт эп по постоянному току
- •4.6.3. Расчёт эп по переменному току
- •4.7. Особенности расчета усилителей импульсных сигналов
- •4.7.1. Передача плоской вершины импульса
- •4.7.2. Передача фронта импульса
- •5 Усилители с обратной связью
- •5.1. Виды обратных связей
- •5.2. Влияние обратной связи на основные параметры усилителей
- •5.2.1. Коэффициент усиления усилителя и его стабильность
- •6.2.3. Входное сопротивление усилителя с обратной связью
- •5.2.4. Выходное сопротивление усилителя с обратной связью
- •5.2.5. Нелинейные искажения и помехи в усилителях с обратной связью.
- •5.2.6. Частотные и фазовые искажения в усилителях с отрицательной обратной связью
- •6 Операционные усилители
- •6.1 Элементы схемотехники оу
- •6.1.1. Дифференциальный усилительный каскад
- •6.1.2. Генератор стабильного тока
- •6.1.3. Составной транзистор
- •6.2. Схемотехника операционных усилителей
- •6.3. Частотная коррекция оу
- •6.4. Параметры операционных усилителей
- •3. Входное сопротивление для синфазного сигнала Rсф:
- •5. Разностный входной ток
- •7. Коэффициент ослабления синфазного сигнала
- •6.5 Основные применения оу
- •6.5.1. Буферный усилитель
- •6.5.2. Инвертирующий усилитель.
- •6.5.3. Неинвертирующий усилитель
- •6.5.4. Инвертирующий сумматор
- •6.5.5. Неинвертирующий сумматор
- •6.5.6. Дифференциальный усилитель (вычитатель) на оу
- •6.5.7. Компаратор напряжения
- •6.5.8. Интегрирующие цепи на операционных усилителях
- •6.5.9. Дифференцирующие цепи на операционных усилителях
- •7 Порядок расчета усилителя нч на транзисторе
- •7.1. Данные для расчета усилителя
- •7.2. Выбор требуемого напряжения источника питания.
- •7.3. Предвартельный выбор транзистора
- •7.4. Выбор рабочей точки транзистора
- •7.5. Расчет каскада по постоянному току
- •7.6. Расчет каскада по переменному току
- •7.6.1. Расчет коэффициента усиления усилителя
- •7.6.2. Расчет емкости конденсаторов
- •7.6.3. Расчет амплитудно- и фазочастотных характеристик усилителя
- •7.7. Выбор радиоэлементов
- •7.7.1. Транзисторы.
- •7.7.2. Резисторы и конденсаторы
- •7.7.3. Микросхемы
- •Оформление пояснительной записки
- •Библиографический список
- •Приложение Номинальные значения и обозначения резисторов и конденсаторов
6.3. Частотная коррекция оу
Чем сложнее схема усилителя и выше коэффициент усиления, тем боле он склонен к самовозбуждению. Самопроизвольное возбуждение (превращение усилителя в генератор незатухающих колебаний) происходит, когда на вход усилителя по паразитным цепям передается часть выходной мощности. Однокаскадный усилитель на транзисторе с общим эмиттером является абсолютно устойчивым. Двух- и трехкаскадные усилители склонны к самовозбуждению. Для стабилизации в схему усилителя вводят специальные цепи коррекции.
Рис. 6.9. Подключение цепей коррекции МС К153УД1
Для стабилизации двухкаскадного усилителя требуется одна цепь коррекции. Например, в схему двухкаскадного ОУ типа К140УД7 корректирующая емкость Скор, равная 30 пФ, вводится в цепь отрицательной обратной связи (ООС) выходного каскада уже на этапе изготовления микросхемы. Поэтому микросхема используется без дополнительной внешней коррекции.
Для стабилизации трехкаскадного усилителя требуется применение двух цепей коррекции. Фирма – изготовитель рекомендует для частотной коррекции ОУ К153УД1 применять последовательную цепочку R1C1 в цепи ООС второго каскада и емкость коррекции С2 – в цепи ООС выходного каскада, как показано на рис. 6.9. Рекомендуемые значения элементов коррекции МС К153УД1 приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Рекомендуемые значения элементов коррекции МС К153УД1
Кос |
1000 |
100 |
10 |
1 |
R1, кОм |
0 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
С1, пФ |
10 |
110 |
510 |
5100 |
С2, пФ |
3 |
3 |
20 |
210 |
6.4. Параметры операционных усилителей
Полный набор (метрика) параметров содержит около 20 наименований. Ниже приведен перечень основных из них, наиболее часто используемых при расчетах схем с применением ОУ.
1. Коэффициент усиления определяется как отношение дифференциального выходного напряжения к дифференциальному входному сигналу:
(6.7)
Для ОУ К153УД1 К = (20…40)*103.
2. Входное сопротивление Rвх – это сопротивление со стороны одного из входов ОУ, когда второй вход заземлен. Иначе его называют сопротивлением для дифференциального сигнала.
(6.8)
Для ОУ К153УД1 Rвх = (40…400) кОм.
3. Входное сопротивление для синфазного сигнала Rсф:
(6.9)
где:
4. Средний входной ток Iвх ср – это среднее арифметическое входных токов ОУ при условии, что Uвых = 0. Обычно Iвх ср = (0,1 5) мкА.
Для ОУ К153УД1 Iвх ср = (0,2 1,8)мкА.
5. Разностный входной ток
(при
условии, что Uвых
= 0).
Для ОУ К153УД1 = (0,3…0,7) мкА.
6.
ЭДС смещения нуля
это напряжение, которое нужно
приложить ко входам усилителя, чтобы
Uвых
= 0). Д
Для
ОУ К153УД1