2.5. Каскады предварительного усиления напряжения

Определение. Особенности анализа. Резистивные транзисторные каскады. Схемы каскадов с общим эмиттером и общей базой. Выходное сопротивление транзистора и его зависимость от внутреннего сопротивления источника (генератора) входного сигнала. Выходная емкость. Входное сопротивление транзистора и его зависимость от сопротивления нагрузки. Входная емкость в схеме с общим эмиттером. Частотная характеристика каскада в области верхних частот, полоса усиления. Фазовая характеристика и сквозная частотная характеристика в области верхних частот. Частотная и фазовая характеристики в области нижних частот. Переходная характеристика в области малых и больших времен. Прохождение идеального прямоугольного импульса через резистивный транзисторный каскад.

Каскады на полевых транзисторах с общим истоком. Схемы каскадов на полевых транзисторах и лампах. Особенности фазовой и переходной характеристик. Прохождение идеального прямоугольного импульса.

Компьютерное моделирование транзисторов. Компьютерные методы в проектировании аналоговых устройств, изготавливаемых по интегральной технологии.

Шумовые свойства входных каскадов. Законы суммирования искажений в многокаскадных усилителях. Методы термостабилизации усиления.

Технико-экономическое сравнение усилителей на биполярных транзисторах, полевых транзисторах с п и р каналами и МОП - транзисторах.

2.6. Усилители с обратной связью.

Каскад с местной отрицательной ОС по току. Схема и ее анализ. Многокаскадный усилитель с общей эмиттерной ОС. Его анализ.

2.7. Оконечные каскады.

Определение. Особенности расчета. Однотактный каскад. Построение нагрузочной характеристики. Определение нелинейных искажений.

Двухтактный каскад усиления мощности в режиме В и его свойства (особенности). Нагрузочная характеристика транзистора. Временные диаграммы токов и напряжений. Зависимость мощностей и КПД от амплитуды. Энергетическая экономичность как основное преимущество двухтактных усилителей. Особенности двухтактного усилителя в режиме А. Преимущества режима АВ.

Бестрансформаторные двухтактные каскады с одним и двумя источниками питания. Преимущества и недостатки. Расчет нелинейных искажений.

Оконечные каскады усиления мощности с повышенным КПД, работающие в режиме D с ШИМ и в режиме ВС. Простейшие схемы, основные показатели.

Энергетическая оценка различных типов оконечных каскадов, а также их оценка по возможностям использования в различных режимах усиления.

2.8. Широкополосные усилители

Истоковый повторитель, схемы. Коэффициент передачи, выходное сопротивление. Устойчивость. Частотная и переходная характеристики и влияние на них проходной емкости.

Эмиттерный повторитель. Принципиальная схема. Коэффициент передачи. Выходное сопротивление. Индуктивный характер выходной реактивности. Частотная характеристика в области высоких частот. Условия существования подъема. Входное сопротивление повторителя. Входная емкость. Отрицательный знак входного сопротивления на повышенных частотах при емкостной нагрузке. Переходная характеристика, условия существования выброса. Передача повторителем больших перепадов.

Сложные схемы повторителей. Переходная характеристика каскодного эмиттерного повторителя.

Схема простой высокочастотной параллельной коррекции. Частотная и переходная характеристики. Высокочастотная эмиттерная коррекция. Конденсатор в цепи истока и эмиттера как блокировочный и его влияние на характеристики каскада.

2.9. Вопросы схемотехники интегральных усилителей (ИУ).

Общие сведения об ИУ. Экономическая целесообразность их применения. Особенности схемотехники. Генераторы стабильного тока и напряжения. Схемы сдвига уровня. Каскад с эмиттерной связью транзисторов и его работа в качестве дифференциального. Токовые зеркала и их применение в простом дифференциальном каскаде. Схемы токовых зеркал и их анализ. Усложненные схемы дифференциальных каскадов. Особенности каскадов с применением транзисторов типа супербэта и полевых транзисторов.

2.10. Интегральные операционные усилители (ОУ) и основные схемы их включения

Интегральный ОУ как основной тип линейных интегральных микросхем. Основные показатели ОУ. Простейшая макромодель ОУ. Основные схемы включения ОУ: инвертирующий усилитель, неинвертирующий усилитель, повторитель напряжения. Их анализ. Сдвиги нуля и способы их устранения. Усилители переменного напряжения на базе ОУ. Скорость нарастания выходного напряжения и следствия ее ограничения. Компараторы напряжений.

2.11. Устойчивость и частотная коррекция усилителей на интегральных микросхемах

Понятие и необходимость устойчивости усиления. Диаграммы Боде. Оценка устойчивости по критерию Найквиста и по диаграммам Боде. Методы частотной коррекции: простейшая запаздывающая коррекция, коррекция шунтированием RC - цепью, коррекция на эффекте Миллера, простейшая коррекция с фазовым опережением. Анализ перечисленных видов коррекции и их техническое сравнение.

2.12. Активные RC - фильтры

Аппроксимация амплитудно-частотных характеристик фильтров. Спо-

собы реализации активных RC - фильтров. Каскадная реализация фильтров на базе звеньев первого и второго порядка. Звенья фильтров, в которых используются частотнозависимые цепи отрицательной или положительной ОС.

Заключение: тенденции и перспективы развития аналоговых электронных устройств.

2.13. Цифровые методы формирования и обработки аналоговых сигналов.

Понятие о цифро-аналоговом и аналого-цифровом преобразовании, а также реализующих их преобразователях ЦАП и АЦП. Формирование аналогового сигнала при помощи ЦАП. Обработка аналогового сигнала при помощи АЦП. Основные виды модуляции, используемые при цифровом формировании аналоговых сигналов: широтно-импульсная модуляция (ШИМ), дельта-импульсная модуляция (ДИМ), импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Схемотехнические способы устранения шумов квантования при различных видах модуляции.

3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ ЛЕКЦИОННЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ

ЗАНЯТИЙ ПО ТЕМАМ (РАЗДЕЛАМ)

№	Наименование темы	лекции	практ.зан.
1.	Введение	2	-
2.	Показатели и характеристики аналоговых электронных устройств	2	-
3.	Обратная связь в усилителях	7	-
4.	Цепи смещения	5	-
5.	Каскады предварительного усиления напряжения	9	-
6.	Усилители с ОС	3	-
7.	Оконечные каскады	5	-
8.	Широкополосные усилители	8	-
9.	Вопросы схемотехники интегральных усилителей	6	-
10	Интегральные ОУ и основные схемы их включения	6	-
11	Устойчивость и частотная коррекция усилителей на интегральных микросхемах	7	-
12	Активные RC - фильтры	6	-
13	Цифровые методы формирования и обработки аналоговыхсигналов	6	-
	Итого	72	-