
- •Раздел 1основы аналоговой схемотехники
- •Введение
- •Общие сведения об аналоговых
- •Электронных устройствах
- •Усилителя
- •Тема 1.2 Принцип электронного усиления
- •Тема 1.3 Классификация аэу
- •Тема 1.4 Стабильность показазателей аэу
- •Тема 1.1 Основные технические параметры и характеристики аэу
- •1.1.1Входное и выходное сопротивление. Коэффициенты
- •Усиления
- •1.2 Амплитудно-частотная характеристика (ачх) и фазочастотная характеристика(фчх)
- •Характеристика
- •1.1.2 Переходная, динамическая, амплитудная характеристики. Динамический диапазон
- •1.1.3 Нелинейные искажения(ни)
- •1.1.4 Коэффициент полезного действия
- •1.1.5 Собственные помехи
- •1.1.6 Стабильность показателей аэу
- •Тема 1.2 Методы обеспечения режима работы биполярных и полевых транзисторов в каскадах усиления
- •1.2.1 Схема с фиксированным током базы
- •1.2.2 Схема с фиксированным напряжением база – эмиттер
- •1.2.3 Схемы с температурной стабилизацией
- •1.2.4 Стабильность рабочей точки
- •1.2.5 Способы задания режима покоя в усилительных каскадах на полевых транзисторах
- •Переходом; б – со встроенным каналом; г – с индуцированным каналом
- •1.2.6 Обратные связи в усилителях
- •1.2.7 Последовательная обратная связь по напряжению
- •Усилителя с обратной и без обратной связи
- •1.2.8 Последовательная обратная связь по току
- •1.2.9. Режимы работы усилительных каскадов
- •1.2.10 Работа активных элементов с нагрузкой
- •Каскада с нагрузкой в режиме классаА
- •1.2.11 Усилительный каскад с общим эмиттером
- •Резисторного каскада в схеме с оэ
- •1.2.12 Усилительный каскад по схеме с общей базой
- •1.2.13 Усилительный каскад с общим коллектором (эмиттерный повторитель)
- •Тема 1.3Многокаскадные усилители
- •1.3.1 Особенности построения многокаскадных усилительных трактов
- •1.3.2 Способы межкаскадных связей Усилители с непосредственными межкаскадными связями.
- •Межкаскадными связями
- •Усилители с гальваническими межкаскадными связями.
- •Каскады и цепи с емкостной связью.
- •Трансформаторная межкаскадная связь.
- •1.3.3 Оптроны как элементы межкаскадных связей и гальванических развязок
- •1.3.4 Составные транзисторы. Каскодная схема.
- •Раздел 2 основы аналоговой микросхемотехники
- •Тема 2.1 Особенности элементов интегральной микросхемотехники
- •2.1.1 Генераторы стабильного тока (гст), генераторы малого стабильного напряжения (гмсн) и схемы сдвига уровня
- •Напряжения
- •Схемы сдвига уровня:
- •2.1.2 Каскад на двух транзисторах с эмиттерной связью
- •Эмиттерной связью
- •2.1.3 Работа каскада в качестве фазоинверсного
- •2.1.4 Работа каскада в качестве дифференциального
- •2.1.5 Токовое зеркало(тз). Типовые схемы тз
- •4.6 Типовые схемы тз
- •2.1.6 Усложнённые входные дифференциальные каскады(дк)
- •2.1.7 Входные каскады на транзисторах супер-бэта
- •Супер-бэта
- •2.1.8 Унч на интегральных микросхемах
- •2.1.9 Широкополосные интегральные усилители(шиу)
- •Усилителей
- •2.1.10 Оконечные каскады интегральных усилителей
- •Усилителей
- •Тема 2.2Интегральные операционныеусилители
- •2.2.1 Основные параметры и типы оу
- •2.2.2 Классификация операционных усилителей (оу). Устройство оу. Требования к оу.
- •2.2.3 Амплитудно-частотные, фазочастотные, амплитудные характеристики оу.
- •Инвертирующий усилитель
- •Неинвертирующий усилитель
- •Дифференциальный усилитель
- •Усилитель, построенный на одном операционном усилителе (оу)
- •Сдвиги нуля и их компенсация
- •Схемы ручной балансировки нуля
- •Усилители переменного напряжения на базе оу.
- •Тема 2.3 Устойчивость усилителей с обратной связью и способы ее обеспечения
- •Устойчивость работы усилителей с оос
- •Критерии устойчивости Найквиста и Боде. Запасы устойчивости.
- •Найквиста
- •Устойчивости Боде
- •Методы частотной коррекции интегральных усилителей Простейшая запаздывающая коррекция.
- •Запаздывающая коррекция с шунтированием последовательной rc-цепью.
- •Последовательной rc-цепью
- •Простейшая коррекция с фазовым опережением
- •Тема 2.4 Устройства аналоговой обработки сигналов
- •2.4.1 Инвертирующий сумматор
- •Входными сигналами
- •Неинвертирующий сумматор
- •Неинвертирующего усилителя.
- •Интегрирующий усилитель
- •Дифференцирующий усилитель
- •Инвертирующем усилителе.
- •Логарифмический усилитель
- •Антилогарифмический усилитель
- •2.4.7 Аналоговые перемножители и делители
- •Перемножители и делители на основе управляемых сопротивлений
- •Другие принципы построения перемножителей
- •Некоторые применения аналоговых перемножителей
- •Тема 2.5 Компараторы напряжения
- •2.5.1 Назначение, основные параметры, типы, принцип и действие компараторов
- •2.5.2 Двухпороговые детекторы
- •2.5.3 Особенности схемотехники компараторов
- •Тема 2.6особенности построения цап и ацп
- •2.6.1 Назначение, параметры цифроаналоговых преобразователей (цап)
- •2.6.2 Цап (цифроаналоговые преобразователи): применение, принцип действия
- •2.6.3 Схема четырёхразрядного цап на основе двоично-взвешенных резисторов
- •Двоично-взвешённых резисторов
- •2.6.4 Схема цап лестничного типа
- •МатрицеR-2r
- •2.6.5 Аналого-цифровые преобразователи(ацп)
- •2.6.6 Классификация ацп
- •2.6.7 Ацп последовательного приближения
- •Раздел 3. Основыимпульснойсхемотехники
- •Тема 3.1 Параметры испектры импульсных сигналов
- •3.1.1Импульсные устройства: достоинства и применение
- •3.1.2 Параметры импульсных сигналов
- •Спектральный состав импульсных сигналов
- •3.1.4 Частотный спектр радиоимпульсов
- •3.1.5 Структура импульсных сигналов
- •Тема 3.2 импульсные усилители и ключи
- •3.2.1 Некорректированный импульсный усилитель
- •3.2.2.2Эмиттерная коррекция фронта импульса
- •Импульсного усилителя с эмиттерной коррекцией фронта импульса
- •Коррекция плоской вершины импульса (нч-коррекция)
- •Импульсного усилителя с плоской вершины импульса.
- •Эмиттерный повторитель
- •3.2.3Транзисторные ключи
- •3.2.4Ключи на биполярных транзисторах
- •Разновидности ключей на биполярных транзисторах
- •Ключ с ускоряющим конденсатором
- •Ненасыщенный ключ с нелинейной отрицательной обратной связь
- •3.2.6Ключи на мдп-транзисторах
- •Индуцированными каналами разных типов проводимости на (комплементарных) кмдп-транзисторах.
- •Тема 3.3 формирователи импульсов
- •3.3.1 Дифференцирующие цепи
- •3.3.2 Влияние паразитных параметров на выходной импульс
- •3.3.3 Переходная rc-цепь
- •3.3.4 Интегрирующая rc-цепь
- •3.3.5 Диодные ограничители амплитуды
- •3.3.6 Последовательные диодные ограничители
- •(Ограничители с нулевым порогом ограничения)
- •(Ограничители с ненулевым порогом ограничения)
- •3.3.7 Параллельные диодные ограничители.
- •(Ограничитель с нулевым порогом ограничения)
- •(Ограничитель с ненулевым порогом ограничения)
- •3.3.8 Транзисторный усилитель-ограничитель
- •3.3.9.2 Генератор с контуром ударного возбуждения в цепи эмиттера.
- •3.3.10 Формирующие линии
- •3.3.10.1 Формирование прямоугольных импульсов длинной линией
- •Длинной линией
- •3.3.10.2 Цепочечные линии задержки.
- •3.3.11 Формирователь с линией задержки
- •Транзисторный ключ и линию задержки.
- •Тема 3.4 генераторы прямоугольных импульсов Общие сведения
- •3.4.1Транзисторные мультивибраторы
- •3.4.2 Мультивибратор с корректирующими диодами
- •3.4.3 Ждущий мультивибратор
- •3.4.4 Синхронизированный мультивибратор
- •3.4.5 Мультивибратор в режиме деления частоты
- •3.4.6 Мультивибраторы на сxемах операционных усилителей
- •3.4.6.1 Автоколебательные мультивибраторы на операционных усилителях
- •3.4.6.2 Ждущие мультивибраторы
- •3.4.7Транзисторные блокинг-генераторы
- •3.4.8.1 Автоколебательный блокинг-генератор.
- •3.4.8.2 Ждущий блокинг-генератор.
- •3.4.8.3 Синхронизированный блокинг-генератор.
- •Тема 3.5 генераторы пилообразных импульсов
- •3.5.1 Генераторы линейно-изменяющегося напряжения
- •3.5.1.1 Генераторы лин с токостабилизирующими элементами.
- •3.5.1.2 Глин компенсационного типа.
- •3.5.1.3 Глин с положительной обратной связью
- •3.5.1.4 Глин с отрицательной обратной связью
- •3.5.1.5 Генераторы линейно изменяющегося тока
- •Тема 3.6 триггеры Общие сведения
- •3.3.1 Симметричный триггер с внешним смещением
- •3.3.2 Симметричный триггер с автоматическим смещением
- •3.3.3 Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)
- •3.3.4 Запуск транзисторных триггеров
- •3.3.4.1 Раздельный запуск
- •3.3.4.2 Счетный запуск
- •3.3.5 Быстродействие транзисторных триггеров
- •Литература
- •Содержание
2.1.7 Входные каскады на транзисторах супер-бэта
Биполярные
транзисторы со сверхвысокими усилением
по току(
),
называемые транзистором
типа супер-бэта,
применяют во входных ДК
для уменьшения входных токов и повышения
дифференциального входного сопротивления.
Однако для получения сверхвысоких
приходится делать очень тонкую базу,
вследствие чего такие транзисторы имеют
низкое пробивное напряжение (
).
Поэтому
транзисторы
типа супер-бэта
включают по специальным схемам,
обеспечивающим малое
.
Рисунок 2.8 Схема входного каскада на транзисторах
Супер-бэта
Такая
схема применена в ОУ 140УД14. Транзисторы
VT1,
VT2
– имеют сверхвысокие
и включены как ДК
с эмиттерной связью и ГСТ
в цепи эмиттеров, условно обозначенного
.
являются
включённые сОБVT3,
VT4.
Неизменность потенциалов их баз
обеспечивается благодаря противофазности
переменных составляющих их базовых
токов.
От
ГСТ
питается ГМСН,
выполненный на транзисторах VT5
и VT6.
Он задаёт между точками аи
б U=1,4В.
Оно близко к сумме
(
).
Благодаря этому транзисторы VT1
и VT2
работают при
.
Это не только предотвращает их пробой,
но и снижает до 0.
Низкоомные
нагрузки транзисторов VT1,
VT2,
близкие к
,
снижают
до
,
что снижает входную ёмкость. Усиление
по напряжению U
обеспечивают транзисторы VT3,
VT4.
Ёмкость их коллекторных переходов не
подключена к базе входов транзисторов
VT1,
VT2,
поэтому не создаёт паразитной ОС.
Для защиты транзисторов VT1, VT2 от пробоя Uвх.дифф. между их базами включается встречно-параллельно БЭ двух дополнительных транзисторов.
2.1.8 Унч на интегральных микросхемах
УНЧ на интегральных микросхемах - это апериодические усилители, охваченные общей или местнойОС, или обеими одновременно. Они содержат большое число вспомогательных выводов, которые придают им универсальность, расширяют область применения.
Рисунок 2.9 Схемы УНЧ на интегральных микросхемах
Первый каскад (на транзисторе VT1) собран по схеме с ОЭ, второй каскад (VT2):
ОЭ, если выходной сигнал снимается с выводов 8,9
ОК – выходной сигнал снимается с 11 вывода
Выводы 3,5,10,11 (если он не выход), служат для подключения внешних конденсаторов, осуществляющих частотную коррекцию. Конденсатор к выводу 10 с R3 образуют фильтр в коллекторной цепи транзистора VT1 для уменьшения опасности возбуждения усилителя. При подключения конденсатора к выводам 3,5,11 ООС отсутствуют по переменному сигналу остаются местные ООС по току (R2, R7). R4, R5 обеспечивают смещение на эмиттерном переходе транзистора VT1 и одновременно образуют общую ООС усилителя.
Если требуется обеспечить высокоеRвх интегрального усилителя, в его входном каскаде используют полевые транзисторы. Примером такого усилителя служит ИМС типа К284УЕ1.
Резистор R5 является нагрузкой в цепи истока ПТVT1 и частью коллекторной нагрузки БТVT2; одновременно R5 является элементом последовательной ООС по напряжению. R6 служит для защиты VT2 при коротком замыкании на выходе. Навесной резистор исключает шунтирование входа усилителя делителем R1, R2.
Рассмотренный усилитель может применяться в качестве входного каскада чувствительных усилителей, выходного каскада при передаче сигналов по кабелю (т.к. имеет малое Rвых) и других устройств, требующих большого Rвх и малого Rвых и стабильного К.