
- •Оглавление
- •1. Анализ линейных электрических цепей
- •1.1. Элементы электрических цепей
- •1.2. Электрические цепи
- •1.3. Анализ электрических цепей методом узловых напряжений
- •1.4. Анализ электрических цепей методом контурных токов
- •1.5. Анализ переходных процессов в электрической цепи
- •1.6. Задания
- •2. Анализ нелинейных электрических цепей
- •2.1. Нелинейные элементы электрических цепей
- •2.2. Эквивалентные преобразования цепей с резистивными элементами
- •2.3. Анализ нелинейных резистивных цепей
- •2.4. Исследование нелинейных цепей с реактивными элементами
- •2.5. Задание
- •3. Каскады усилителей переменного тока
- •3.1. Каскады на полевых транзисторах
- •3.1.1. Принципиальные схемы каскадов
- •3.1.2. Анализ каскада ои во всей области частот
- •3.1.4. Анализ каскада ои в области нижних частот
- •3.1.5. Анализ каскада ои в области верхних частот
- •3.1.6. Амплитудно-частотная характеристики каскада ои
- •3.1.7. Анализ каскадов оз и ос
- •3.2. Каскады на биполярных транзисторах
- •3.2.1. Принципиальные схемы каскадов
- •3.2.2. Анализ каскада об во всей области частот
- •3.2.4. Анализ каскада об в области нижних частот
- •3.2.5. Анализ каскада об в области верхних частот
- •3.2.6. Амплитудно-частотная характеристика каскада об
- •3.2.7. Анализ каскадов оэ и ок
- •3.3. Задания
- •Варианты задания 1
- •Приложение 3.1
- •Варианты задания 2
- •Приложение 3.2
- •4. Линейные электронные цепи
- •4.1. Макроэлементы электронных схем
- •4.2. Анализ цепей, составленных из неразвязанных звеньев
- •4.3. Анализ цепей, составленных из развязанных звеньев
- •4.4. Примеры анализа цепей методом ориентированных графов
- •4.4.1. Звено фильтра нижних частот
- •4.4.2. Звено фильтра верхних частот
- •4.4.3. Звено полосового фильтра
- •4.4.4. Звено режекторного фильтра
- •4.5. Задание
- •Библиографический список
Варианты задания 2
Таблица 3.5
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 (0) |
|
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
11 |
13 |
15 |
5 |
|
0,370 |
0,623 |
0,884 |
1,111 |
1,370 |
1,641 |
1,389 |
1,620 |
1,852 |
0,631 |
|
2 |
4 |
7 |
2 |
4 |
7 |
7 |
4 |
2 |
7 |
, Гц |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
Приложение 3.2
Таблица 3.6
мкА |
Измеряемая величина |
|
||||||
0 |
0,5 |
1 |
2 |
4 |
7 |
10 |
||
1 |
|
|
0,1222 |
0,1225 |
0,1230 |
0,1241 |
0,1258 |
0,1274 |
3 |
, мА |
|
0,3675 |
0,3683 |
0,3700 |
0,3733 |
0,3783 |
0,3832 |
5 |
, мА |
|
0,6129 |
0,6143 |
0,6171 |
0,6226 |
0,6310 |
0,6392 |
7 |
, мА |
|
0,8583 |
0,8602 |
0,8641 |
0,8719 |
0,8836 |
0,8951 |
9 |
, мА |
|
1,1037 |
1,1062 |
1,1112 |
1,1212 |
1,1363 |
1,1510 |
11 |
, мА |
|
1,3490 |
1,3521 |
1,3582 |
1,3704 |
1,3888 |
1,4069 |
13 |
, мА |
|
1,5943 |
1,5979 |
1,6051 |
1,6196 |
1,6413 |
1,6627 |
15 |
, мА |
|
1,8395 |
1,8437 |
1,8520 |
1,8687 |
1,8938 |
1,9184 |
17 |
, мА |
|
2,0846 |
2,0894 |
2,0988 |
2,1178 |
2,1462 |
2,1741 |
4. Линейные электронные цепи
4.1. Макроэлементы электронных схем
Основными макроэлементами линейных схем являются операционный усилитель (ОУ) и модели электронных устройств, выполненных на основе ОУ с отрицательной обратной связью: инвертирующий, неинвертирующий, суммирующий, интегрирующий, дифференцирующий усилители (рис. 4.1). Сам ОУ, а тем более устройства на его основе, в которых используется отрицательная обратная связь по напряжению, отличаются низким (очень низким) выходным сопротивлением. Основной характеристикой схем рис. 4.1 является коэффициент (функция) передачи, по определению равный (равная) отношению выходного напряжения к :
(а);
(б);
(в);
(в);
(г);
(д),
где
;
– круговая частота;
– линейная частота.
Рис.
4.1.
Усилители: инвертирующий
(а),
неинвертирующий (б),
суммирующий (в), интегрирующий (г), дифференцирующий (д)
При выводе этих формул предполагалось, что при разумных требованиях к параметрам устройств операционный усилитель можно считать идеальным элементом, у которого очень большой коэффициент усиления и входное сопротивление и достаточно низкое выходное сопротивление, при этом его площадь усиления гораздо больше рабочего диапазона частот устройств на его основе. Кроме того, полагалось, что в схеме рис. 4.1,в
,
т.е. сумма проводимостей резисторов, подсоединенных к неинвертирующему входу ОУ, равна сумме проводимостей резисторов, подсоединенных к его инвертирующему входу:
.
Еще одним элементом, используемым на практике, является конвертор сопротивления (КС), который (в зависимости от набора пассивных элементов) реализует (совместно с внешним резистором) либо индуктивность (рис. 4.2,а), либо суперемкость (рис. 4.2,б). Макроэлементы на основе КС (конверторная индуктивность, суперемкость), в отличие от макроэлементов с низким выходным сопротивлением (рис.4.1), являются двухполюсными и описываются не функцией (коэффициентом) передачи, а иммитансом (сопротивлением или проводимостью):
(а);
(б),
(4.1)
где
–
индуктивность;
–
суперемкость.
Рис.
4.2. Макроэлементы
на основе КС:
а – индуктивность; б – суперемкость
Необходимо отметить, что двухполюсные макроэлементы рис. 4.2,а и б, в отличие от пассивных двухполюсных элементов, не обладают свойством взаимности, поэтому у них матрица иммитансов (сопротивлений, проводимостей) несимметрична:
(а);
(б).
(4.2)
В общем случае,
чтобы получить симметричную матрицу
иммитансов (
и
),
необходимо дополнить схемы рис. 4.2 еще
одним КС, подключив его 5-м выводом к
зажиму b,
который превращается таким образом во
внутренний узел элемента с внешними
зажимами a
– a.