- •Глава 1. Усиление электрических сигналов
- •§1. Понятие об усилении электрических сигналов
- •Глава 1. Усиление электрических сигналов при помощи электронных приборов
- •§2. Принципы усиления электрических сигналов
- •Глава 1. Усиление электрических сигналов при помощи электронных приборов
- •Глава 2. Классификация усилителей
- •§1. Введение
- •§3. Усилители непрерывных и дискретных сигналов
- •Глава 2. Классификация усилителей
- •§2. Классификация усилителей
- •§4. Усилители сигналов с различными абсолютными
- •Глава 2. Классификация усилителей
- •§5. Классификация усилителей по назначению
- •§6. Классификация усилителей по виду примененных
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и
- •§1. Основные технические показатели усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •§2. Линейные искажения
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •§3. Переходная характеристика
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей 1, при t 〉 0
- •§4. Нелинейные искажения
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей При усилении импульсных сигналов нелинейность усилителя
- •§5. Собственные помехи и динамический диапазон
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей
- •Глава 3. Основные параметры и характеристики усилителей Рис. 3.13. Амплитудные характеристики усилителя: 1 – идеальная, 2 – реальная
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •§1. Режим а
- •§2. Режим в
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •§3. Режим с
- •§4. Режим д
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •§5. Точка покоя. Напряжение смещения
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •§6. Уравнение нагрузочного режима
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов §7. Нагрузочные линии усилителя и их построение Зависимости между мгновенными значениями напряжений и
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •Глава 4. Режимы работы усилительных элементов
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях Глава 5. Обратная связь в усилителях §1. Введение в общем случае ос можно определить как связь выходной
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§2. Способы получения и виды обратной связи
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях При подключении входа цепи ос к нагрузке rh и резистору rt ,
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§3. Коэффициент усиления каскада и коэффициент
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§4. Амплитудно-частотная и фазо-частотная
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§5. Амплитудная и динамическая характеристики,
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§6. Входное и выходное сопротивление усилителя
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях При параллельной ос, как это следует из рассмотрения рис.
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •§7. Устойчивость работы, стабильность параметров и
- •Глава 5. Обратная связь в усилителях
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§1. Однокаскадный усилитель на биполярном
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§2. Усилители с емкостной связью
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§3. Каскад в области средних частот
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах Рис. 6.5. Статические характеристики транзистора при включении по схеме с общей базой
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§4. Внутренняя обратная связь
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§5. Полный анализ
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§6. Каскад в области больших времен и низших частот
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •§7. Каскад в области малых времен и высших частот
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах t−
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах Время нарастания при этом выражается формулой γ э τ oe .(6.81)
- •§8. Расчет резисторного каскада на биполярном
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах III. Расчет результирующих показателей
- •Глава 7. Усилители с обратной связью Рис. 7.2. Схема усилительного каскада с трансформаторной связью (с параллельным включением трансформатора)
- •Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах
- •Глава 7. Усилители
- •§1. Введение
- •§2. Коэффициент трансформации
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •§3. Область средних частот
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •§4. Область низших частот
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •§5. Максимальная частота генерации транзистора
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •§6. Однотактный трансформаторный усилитель мощности
- •Глава 7. Усилители с обратной связью Входной сигнал создает I bx , часть которого управляет ба-
- •§7. Двухтактные бестрансформаторные усилители
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •§8. Расчет бестрансформаторного каскада
- •Глава 7. Усилители с обратной связью
- •Глава 7. Усилители с обратной связью 16. Емкость разделительного конденсатора в цепи нагрузки 2
- •Глава 8. Эмиттерные повторители
- •§1. Однокаскадный усилитель на биполярном
- •Глава 8. Эммитерные повторители
- •Глава 8. Эммитерные повторители §2. Динамический диапазон в отличие от обычных каскадов эп допускает работу со
- •§3. Сложные эмиттерные повторители
- •Глава 8. Эммитерные повторители
- •Глава 8. Эммитерные повторители Рис. 8.4. Составной повторитель с внутренней обратной связью Очевидно, что эквивалентное увеличение сопротивления rК 1
- •Глава 8. Эммитерные повторители Повторитель с динамической нагрузкой Как в простом, так и в составном повторителе увеличение
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§1. Общие сведения
- •Глава 9. Операционные усилители Рис. 9.2. Принцип отрицательной обратной связи Часть выходного напряжения возвращается через цепь об-
- •§2. Идеальный операционный усилитель
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§3. Внутренняя структура операционных усилителей
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 9. Операционные усилители Для того чтобы определить коэффициент усиления синфаз-
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§4. Схема замещения операционного усилителя
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§5. Коррекция частотной характеристики
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 9. Операционные усилители Подстраиваемая частотная коррекция Полная частотная коррекция операционного усилителя гаран-
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§6. Параметры операционных усилителей
- •Глава 9. Операционные усилители Как следует из (9.16), соответствующее отклонение, приве-
- •Глава 9. Операционные усилители
- •§7. Типы операционных усилителей
- •Глава 9. Операционные усилители
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§1. Линейные аналоговые вычислительные схемы на оу
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях то выходное напряжение определяется выражением: 1 t
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Рис. 10.4. Частотная характеристика интегратора в заключение отметим, что к операционным усилителям, ра-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Устранить эти недостатки позволяет включение последова-
- •§2. Схемы линейного преобразования сигналов.
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Приравняв нулю коэффициент при u 2 , найдем условие неза-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§3. Преобразователь отрицательного сопротивления
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Рис. 10.13. Схема неинвертирующего интегратора Операторная передаточная функция этой цепи, определяемая
- •§4. Фильтры нижних частот
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях 2
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§5. Фильтры верхних частот
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Избирательный (селективный) фильтр предназначен для вы-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Если ачх фильтра второго порядка оказывается недоста-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях §6. Измерительный усилитель на одном оу Во многих измерительных схемах необходимо измерять раз-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§7. Схемы нелинейного преобразования сигналов на оу.
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§8. Прецизионные выпрямители на оу
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях При переходе в режим пропускания оу сначала должен вый-
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •§9. Генераторы сигналов на оу
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Анализ схемы мультивибратора позволяет записать диффе- ренциальное уравнение: du сU − uс
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Коэффициент петлевого усиления должен, таким образом,
- •Глава 10. Функциональные устройства на операционных усилителях Рис. 10.37. Блок-схема функционального генератора Как показано на рис. 10.34, генератор прямоугольного и тре-
§3. Каскад в области средних частот
В области средних частот внешние емкости C1 , C 2 и C Э бу-
дем предполагать бесконечно большими, емкость C K равной нулю,
– 87 –
Л.В.
Кропочева. «Усилительные устройства»
сопротивления
нагрузки RH
и
источника сигнала R Г
чисто
актив-
ными,
а коэффициент передачи β действительной
величиной. Тогда
эквивалентная
схема каскада будет такой, как показано
на рис. 6.4.
Рис.
6.4. Упрощенная эквивалентная схема
каскада в области средних
частот
Упрощенный анализ. Входное сопротивление каскада оп-
ределяется отношением U BX / I BX , где U BX – напряжение на за-
жимах Б – Э, а I BX – ток базы. Учитывая, что через сопротивле-
ние rб протекает ток I б , а через сопротивление rЭ – ток (1 + β)I б ,
получим:
(6.22)R
BX = rб + (1 + β )rЭ .Eсли, например, rб = 100 Ом, rЭ = 25 Ом и β = 50, то RBX = 1350 Ом.
Входное сопротивление, очевидно, зависит от режима тран-
зистора, особенно от тока I Э , поскольку величина rЭ обратно про-
порциональна этому току. При токах I Э 10 мА основное значение
обычно имеет сопротивление базы, которое определяет минималь-
ное значение R BX . Повышение входного сопротивления достигает-
ся уменьшением эмиттерного тока в рабочей точке. Однако при
этом, как увидим, уменьшается усиление каскада и могут возрас-
ти нелинейные искажения, так как входная характеристика в обла-
сти малых токов имеет большую кривизну (см. рис. 6.5).
– 88 –
Глава 6. Усилители на биполярных транзисторах Рис. 6.5. Статические характеристики транзистора при включении по схеме с общей базой
а – выходные; б – входные
Выходное сопротивление, как всегда, определяется со сто-
роны выходных зажимов при отключенной нагрузке и нулевом вход-
*
ном сигнале. Если не учитывать величины rK (рис. 6.4.), то вы-ходное сопротивление будет просто равно сопротивлению R K :
(6.23)R
ВЫХ = R K .Коэффициент усиления напряжения определим как отноше-
ние напряжения U ВЫХ на нагрузке к ЭДС источника сигнала Е Г .
Такое определение при сравнимых величинах R Г и R BX более
логично, чем то, которое применяется в ламповых каскадах
( K u = U ВЫХ U BX ), где, как правило, R Г 〈〈 R BX и поэтому U ВХ
практически совпадает с Е Г . В нашем случае можно записать
U ВЫХ = −βI б (R K R H ) ; I б =
откуда легко находим:
Е
Г,R Г + R ВХ
Ku =
β
(R K R H ) .U ВЫХ=−
EГR Г + R BX
– 89 –
(6.24)
Л.В.
Кропочева. «Усилительные устройства»
В
идеальном усилителе напряжение ( R = 0
), работающем
в режиме холостого хода ( R = ∞ ), коэффициент усиления будетН
максимальным и равным:
β R
K .RBX
Введя коэффициенты входа и выхода:
K ux. x = −
R
BXRHRH,; ξ вых u ==uR Г + R BXR ВЫХ + R H R K + R H
можно записать (6.24) в следующей форме:
ξ вx
=
(6.25)
K U = K ux. x ξ bx u ξ вых
u
.
(6.26)
В дальнейшем будем использовать индекс u , считая, что
величина K u определяется по отношению к E Г . В тех немногих
случаях, когда величина K u относится к U BX , будем делать со-
ответствующие оговорки. Если в формулах фигурируют коэффи-
циенты усиления обоих типов, например (6.26), будем использо-
вать для величин, отнесенных к ЭДС E Г , индекс U , а для вели-
чин, отнесенных к напряжению U BX , – индекс u .
В выражениях (6.24) – (6.26) нужно обратить внимание на
знак минус, который говорит об изменении полярности сигнала
(сдвиге фазы на 180°). Иногда для простоты знак минус не пишут,
но о нем следует всегда помнить.
Из формул (6.24) – (6.26) видно, что коэффициент усиления
увеличивается с уменьшением входного сопротивления. Это об-
стоятельство специфично для транзисторных каскадов и объяс-
няется тем, что выходное напряжение пропорционально входному
току, который растет с уменьшением R BX .
Далее формула (6.24) показывает, что суммарную коллек-
торную нагрузку R K R H желательно делать возможной большей.
– 90 –
