3) (3) 4) Особлив. широке використання зворотніх зв’язків для корекції х-к забезпечення підсилення виконання операцій при чому 33вводять при проектуванні апаратури – (передбач. виводи джер. вкл. 33)

5) Особливість А і С немає можливості змінити параметри елементів сх. чи замінити несправні елементи, щоб забезпечити справних м/сх. при проектуванні А і С вибирають щоб забезпечити низьку чутливість вих.. параметрів та приміняють самонастроювальні іМС в яких відхилення параметрів х-к компенсуються в елементах та вузлах.

6) При проектуванні А і С використовують широку універсальність, що дає широку можливість розширити сферу їх застосування та збільшити виробництво та знизити їх вартість, що дозволяє підвищити надійність іМС. Всі перемінні властивості А і С свідчить, що їх використання дає нові властивості радіоелектронній апаратурі.

Використання іМС приводить до зменшення маси та об’єму РЕА порівняно з дискретними елементами, а також до зменшення потужності.

А і С здійснюють над сигналами перетворення представлені у вигляді аналогових функцій (АФ).

Основи АФ такі:

• підсилення;

• порівняння;

• перемноження;

• обмеження;

• частотна фільтрація;

Підсилення – це збільшення …….. значень сигналу в -К- раз без нелінійних спотворень в необмеженій смузі частот. Фу-ю підсилення реалізує ідеальний операційний підсилювач (ОП) основним параметром є коефіцієнт підсилення напруги Кц.

Малюнок

ІІ (4) Елементи схемотехніки аналогових та інтегральних схем

(еталони напруги, струму, транзистори підсилювачі, каскади, диф. колади, каскади зсуву, вхідні та вихідні каскади)

Вибір та стабілізація режиму.

Базовим елементом А і С транзистор на основі якого будують підсилювальні каскади. Режим роботи транзисторного каскаду визначаємо вибором робочої точки та забезпечуємо відповідним вибором напруг джерел живлення опорів резисторів в колах живлення.

Розкид параметрів елементів та відхилення напруг і струмів від їх номінального значення старіння елементів та їх температурний дрейф параметрів транзисторів, зміни зворотнього струму. Всі ці параметри та фактори впливають на режим роботи транзисторного каскаду.

Через те що іМС значення опорів та ємностей обмежені, то забезпечення потрібного режиму, стабільність здійснюють параметричними методами на основі використання еталонів напруги та струму.

Еталон напруги – схема, яка створює вихідну напругу Ео, що не залежить від величини під'єднаного опору навантаження.

Еталон струму – схема, яка створює струм у навантаженні Іо і не залежить від опору навантаження.

(5) 1.2.1 Еталон напруги

Утворення постійної напруги номінальним значенням Ео із деякої нестабільної напруги Е (при умові Ео < Е) здійснюють аналогові еталони напруги в яких напруга Ео утворюється на затискачах стабілітрона. Рис. 1.8а

(5) МАЛЮНКИ або даної кількості послідовно з’єднаних p-n переходів ( не обов’язково стабілітронів) у прямому вилучені 1.88. Прицип дії еталону напруги на стабілітрон 1.8а можна побачити на характерність стабілітрони де вказано Е_min, E_max допустимих змін вх.. напруги при яких вих..напруга Ео залишаються практично незміною. Верхнє допустиме значення Е_max обмежується моментальною допустимою величиною струму стабілітрона 1 ст. допуст. (6) 1.2.2 ЕТАЛОНИ СТРУМУ. Утворення стабільного постійного значення струму І реалізується у транзисторних структурах за дпомогою параметричного методу. Основою еталону струму є біполярний транзистор, в якого використовується частина ділянка характеристики колекторного струму. Приведеня дає можливість забезпечення стабільній колектор. Струм Іо транзистора VT2 у широкому діапазоні значень та у значному діапазоні темпер. Транзистор VT1 у діодному вімкненні та резистор Ro утворюють протікає струм : (6) Оскільки параметри ех.такі що E>> то наближено . У схемі за умови однотипності транзисторів можна записати І_R1=β× І_б1, І_R2=Іo=β×іб2 малюнок 1.10 Де β-коефіціент передачі струму транзистора включеного за ех.спільного Емітора. (7)1.2.3 Транзисторні структури з підвищеним коефіцієнтом підсилення(складені транзистор) Аоттреба у використанні в каскадах АІС транзисторів із великим коофіц. Передачі струму забезпечується спеціальним з’єднаням двох та більше транзисторних структур з малим коефіцієнтом передачі струму. Малюнок 1.12 Найчастіше до цього використовують сх.Дарнін.поля з на рис.1.12 для якого є співвідношень Іk= Іk₁+ Іk₂=β₁+β₂× Іб₂ де β_1×β₂ кооф.передачі струму відповідного транзистор. VT₁ та VT₂ кооф.передач струму відповід.складеного транзистора. β_eнп наближенно визначається добутком кооф.передаі струму окремих транзисторів та може досягти величини β_eнп= β₁× β₂=10²-10⁶ але оскільки колекторний струм транзистор. VT₂ в β₂ рази перевищує електричний струм VT₁ то для узгодження режимів роботи окремих транзит.сх. на постійному струмі треба використовувати з різними площами і колекторів. Якщо використ. Однотипні транзистори то на їх емітерних переходах забезпечується на одинакове зміцнення або зменшують постійну струму Іб₂ транзистор.VT₂ виключеного стумопровідного кола через це в ІМС зустрічаються також спаден.транзи.на ……..парі що підвищує кооф.підсилення каскодів.

7) (8) Елементарні підсилювальні каскади.

Елементарні підсилювальні каскади А і С являють собою однокаскадні підсилювачі побудовані на біполярних та уніполярних транзисторах.

Усі елементарні каскади є підсилювачами потужності, причому підсилення потужності може здійснюватися за рахунок одночасного підсилення струму та напруги так і за рахунок підсилення лише напруги або лише струму. В залежності яка величина підсилюється, елементарні каскади можна розділити на три групи:

1) Підсилювальні каскади – підсилюють одночасно струм і напругу;

2) Повторювачі напруги – підсилюють струм і передають на вихід напругу без підсилення;

3) Повторювачі струму – підсилюють напругу і передають на вихід стум без підсилення;

Основною вимогою яка ставиться перед елементарними каскадами є вимога забезпечення лінійного режиму роботи, тобто роботи в режимі малих сигналів, які не виходять за межі лінійного ділення вольтамперних хар-к транзисторів.

(9) В залежності від способу вживання транзисторів у схему підсилювального каскаду розрізняють такі елементарні каскади:

а) Каскади із спільним еміторем (СЕ), спільним колектором (СК) та спільною базою (СБ) – у випадку використання біполярних транзисторів;

б) Каскади із спільним витоком (СВ), спільним стоком (СС) та спільним затвором(СЗ) – у випадку використання уніполярних транзисторів;

При розгляді хар-к і параметрів елементарних каскадів звернемо увагу на діапазон робочих (середніх) та високих частот. Це зумовлюється відсутністю в аналогових А і С розділяючи та блокуючих ємностей і перехідних трансформаторів,які створюють спотворення в діапазоні НЧ. В діапазоні ВЧ треба враховувати…

8) Пов’язані з впливом паразитних ємностей переходів міжелетродних ємностей транзисторів, ємностей ізолюючих (p-n)переходів або ізолюючих плівок, ємності джерела вхідного сигналу і ємності навантаження.

Вплив у діапазоні ВЧ також має інерційність біполярних та уніполярних транзисторів яка пов язана з дисперсією часу польоту носіїв заряду та їх рекомбінації.

При аналізі ці процеси відображають комплексними величинами кооф. передачі струму (α та β) для біполярних транзисторів та крутості передачі S для уніполярних транзисторів, та зменшення впливу уніполярних транзисторів спотворення в діапазоні частот проявляться впливом паразитних ємностей а не інерційністю транзисторів.

(10) Аналіз сх. елементів підсилювачів дає змогу зробити такі висновки:

1.Каскад (СЕ) спільний емітер та (СВ) спільний виток підсилююють одночасно напругу та струм та змінюють полярність сигналу.

2.Каскади (СК) спільний колектор та (СС) спільний стан підсилюють струм і при відповідному виборі параметрів елементів забезпечують кооф. передачі напруги близький до одиниці тому їх називають емітерним та витоковим повторювачем напруги.

Обидва каскади не змінюють полярності сигналу, мають високий вхідний та низький вихідний опір.

Наявність від’ємного зворотнього зв’язку зменшує нелінійні спотворення, збільшує динамічний діапазон сигналу,підвищує стабільність характерну каскаду.

Завдяки своїм властивостям каскад використовують у ролі буферного каскаду, який дає можливості збільшувати потужність сигналу поданого від високоомного джерела з низькоомним навантаженням. Через це каскад служить трансформатором імпедансів який підсилює потужність.

(9) 3) Каскади (СБ) спільна база т(С3) затвор підсилюють напругу та передають струм з кооф. Передачі близьким до одиниці у зв’язку з чим їх називають повторювачему струму. Ці каскоди не змінють поперн.струму сигналу мають низький вхідний та високий вхідний опір. Тому їх часто використовують як силову частину підсилювальних сицій із спільним зворотнім зв’язком. Аналіз властовей електричних каскодів в області B2 проводів з врахуванням впливу між електричних ємностей транзисторів та ємностей мотону. (11) 1.2.5 КАСКОДИ Каскоди наз.двокаскадний підсилювач у якого перший(вхідний) каскад побудований за схемою (СЕ) (СB) а другий (вихідний) каскад за ех (СБ)-(СЗ)на рис.1 показані сх..каскодів побудовані на біполярних та уніполярних транзисторах. Малюнки Рис.1 б) уніполяр.т-р а)Біполярних транзит. На ех.рис.1а транзистор VT1 вкл за схемою (СЕ) А VT2 за сх..(СБ) транзистор VT0 та в діодному включенні та R, R2 забезпечує потрібне зміцненя на базу VT2 (10) На сх.Rо 1б використовують уніполярний транзистор з різними напругами відтину за абсолютною величиною значно перевищує напругу відтину транзистора VT1, а це дає змогу побудувати каскадне з’єднання без додаткового джерела зміщення. В даний час випускають спеціальні пари таких транзисторів. Аналіз показує що КАскоди мають такі властивості: 1)Дає можливості отримати більше ніж у каскадах (СЕ та СB) коофіц. Підсилення по напрузі; 2) Завдяки високому вихідному опорі КАСКОД можна розглядат. як док.струму 3)Вони забезпечують глибоку розв’язку між входом та виходом, оскільки транзистор VTi який навантажується неземним вх..опором транзистора VT2 працює практично в режимі короткого замикання. 4) Забеспечують нейтралізацію впливу прохідної ємності транзистора VT1 і таким чином знижують вх..ємність Каскода покращують частоту хар-ку в діапазоні В2 підвищується стійкість (усувають небезпеку самозбудженя) підсилювача; 5)Вони забезпечують низький рівень шумів, що дає змогу використовуючи КАСКОД у вх.. колах підсилювачів слабких сигналів. (11) Апонарна технологія напівпровідникових інтегральних схем дає змогу ідентичні транзистори а також пара довільних пасивних елементів (резост. Конденсат) розміщення в безпосередній близькості на одній напівпровідниковій підкладці. Це зумовило широке використання інтегральних ДК на відємну від ДК побудованих на ди-йних елементів. В них практично неможливо забезпечити ідентичність параметрів пліч. МАЛЮНОК 1.17 На основі проведених аналізів відзначають Властивості ДК 1) Хар-ки прямої передачі ДК, для Дноф. Сигналу є лінійними при струму сталому Iо лише для невеликих значень Uд. 2) Оскільки вих. Напруга залежить від напруги U_вхз цю залежність можна використав.для управління коофіцієнтом підсилення ДК 3)ДК можна використ. як сх. З подвійним управліням оскільки вихідний сигнал залежить від добутки диф. Сигналу Uд та напруги U_вх3 ця властивість дає змогу будувати на основі ДК перемножувати сигналів та перетворювачі спектру. 4) Наявність ділена із насиченим на характеристиках прямої передачі транзисторів дає змогу використовувати ДК для обмеження сигналів у схемах імпульсних генераторів (12) (13) Каскади зсуву потенціальних рівнів.

Для полегшення узгодження каскадів А і С . при гальванічному з’єднанні у структурі А і С. передбачають використання каскадів зсуву потенціальних рівнів, це зсув потенціалу на деяку фіксовану величину.

Недоліком такого зсуву потенціалу є великий вихідний опір каскаду. Щоб зменшити вихідний опір досягається додатковим увімкненням розділювального каскаду еміторного повторювача, який має низький вихідний опір.

Для уникнення спотворень в діапазоні ВЧ паралельно до резистора Rе1 ємності.е(ємності)

Схеми зсуву потенціалу є повторювачами, коефіцієнт передачі напруги яких є менший – 1 – .Для підвищення коофіцієнту передачі каскаду зсуву потенціального рівня у ньому можна ввести додатковий – 33 – При цьому збільшиться коефіцієнт передачі напруги, але звузиться смуга пропускання в діапазоні ВЧ та понижується стійкість каскаду.

(14)1.2.8. ВХІДНІ КАСКАДИ А і С.

Вхідні каскади А і С переважно реалізують на основі ДК з використанням еталонів струму. Для підвищення економічності та забезпечення високого вхідного опору трензистори у вхідних каскадах працюють у мікрорежимі(струми трензистор 10-20 МкА)При розгляді сх.ДК рис.1.17 , 1.18) широко використовують типову та прпосту схеми. , але недоліком схеми є неоднаковість режиму роботи транзистора, який можна усунути за допомогою вмикання транзисторів по КАСКАДНІЙ схемі. Побудований таким чином каскад дає можливість отримати значний коофіцієнт підсилення напруги.

(15) 1.2.9. ВИХІДНІ КАСКАДИ А і С.

Підсилювальні каскади А і С побудовані на малопотужних інтегральних транзисторах, які мають низьку навантажувальну здатність. Це призводить до того що до виходу такого каскаду неможливо під’єднати низько омне навантаження або віносно велику паразитну ємкість, яка споживає значний струм.