- •Лекция 1.
- •Литература:
- •Введение в курс.
- •Энергия электронов в атоме
- •1. Проводимость твердых тел, жидкостей и газов
- •2. Электронные свойства твердых тел
- •3. Типы полупроводников
- •4. Процессы p-n - перехода
- •5. Термическая ионизация
- •6. Потенциал ионизации
- •7. Фотоионизация
- •8. Деионизация
- •9. Световой луч и его свойства
- •9.1. Электромагнитный спектр
- •Класификация полупроводниковых элементов.
- •Фоторезистор
- •Полупроводниковые диоды
- •Классификация диодов:
- •Выпрямительные диоды.
- •С табилитроны
- •Т уннельный диод
- •О бращённые диоды
- •В арикап
- •Ф отодиод
- •Светодиод
- •Д иод Шотки
- •Транзисторы
- •Принцип деЙствия транзистора.
- •Характеристики транзисторов.
- •Схемы включения транзисторов.
- •Коэффициент усиления измеряется в децибелах :
- •2) Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель).
- •Определение рабочей области транзистора по выходной характеристике
- •Униполярные (полевые транзисторы)
- •Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •Тиристоры.
- •Тринистор
- •УСилители.
- •2. Классификация по амплитуде усиливаемого сигнала.
- •3. Классификация по числу каскадов.
- •Характеристики усилителя
- •Усилители постоянного тока (упт)
- •Операционный усилитель (оу)
- •Дрейф нуля упт.
- •Методы борьбы с дрейфом нуля
- •Передаточные функции операционного усилителя.
- •Схемы включения оу
- •Цифроаналоговые преобразователи (цап)
- •Источник опорного напряжения нагружен на постоянное сопротивление
- •Аналогоцифровые преобразователи (ацп)
- •Обратные связи в усилителях
- •Генераторы гармонических (синусоидальных) сигналов. (ггс)
- •Источники питания
- •Выбор трансформатора
- •Выпрямители
- •Стабилизаторы.
2. Классификация по амплитуде усиливаемого сигнала.
Предварительный каскад усиления. Выполняется на транзисторах с минимальным коэффициентом собственных шумов и с максимальным коэффициентом усиления.
Усилители мощности. К ним предъявляются требования по максимальному усилению мощности выходного сигнала, обеспечивающего нормальное функционирование нагрузки. В качестве нагрузки могут применяться различные исполнительные механизмы (шаговые двигатели, реле, лампы накаливания и др.)
3. Классификация по числу каскадов.
однокаскадные усилители
многокаскадные усилители
Характеристики усилителя
У
силитель
– это «чёрный ящик», на вход которого
подаётся входное напряжение Евх
от источника сигнала (генератора
сигнала). На выходе подключено
сопротивление нагрузки, на котором
образуется выходное напряжение Uвых.
Евх образует ток, на входном сопротивлении усилителя. За счёт энергии источника питания на активных элементах усилителя происходит усиление энергии входного сигнала и на выходном сопротивлении усилителя создаётся выходное напряжение, которое образует ток, протекающий по RH.
Коэффициент усиления:
по напряжению
по току
по мощности
Входное сопротивление
Входное
сопротивление усилителя необходимо
повышать с целью снижения влияния
усилителя на выходные цепи источника
сигнала. Это, в свою очередь, влечет
повышение соотношения напряжения
сигнала к напряжению шума. Для электроники
это соотношение принято равным:
.
Входное сопротивление для операционных
усилителей порядка сотен мОм – десятков
ГОм.
Выходное сопротивление
Аналогично с входным, здесь необходимо достигать максимальной отдачи энергии выходного сигнала в нагрузку. Это достигается за счёт снижения выходного сопротивления. В усилителях Rвых – порядка десятков – сотен Ом.
Линейные и нелинейные искажения
Характеризуют изменение формы выходного сигнала по отношению к форме входного (ЗАКОНСПЕКТИРОВАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО).
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ).
П
редставляет
собой зависимость коэффициента усиления
усилителя от частоты. Графически
отображается следующим образом:
Усилители постоянного тока (упт)
О
сновой
УПТ является дифференциальный каскад,
включенный по мостовой схеме. В этом
случае достигается снижение дрейфа
нуля УПТ, т.е. к ослаблению синфазного
сигнала и максимальное усиление
дифференциального.
Сигналы 1 и 2 (см. рис.) – дифференциальные сигналы (противофазные), а сигналы 1 и 3 – синфазные сигналы (в фазе).
При дифференциальном сигнале один транзистор открывается, другой – закрывается, и выходной сигнал имеет максимальный размах. При синфазном сигнале (допустим, на базах транзисторов – положительные потенциалы) оба транзистора открыты, на их коллекторах создаётся одинаковое падение напряжения в силу идентичности плеч моста, а выходное напряжение равно 0. От источника питания будет потребляться постоянный ток.
