Билет № 1.

1. Площадь усиления.

Произведение граничной частоты усилительного каскада на его коэффициент усиления есть величина постоянная и называется площадью усиления.

П=K₀f K₀f_в.

Изменение верхней граничной частоты

Можно показать, что для простых усилителей от введения ОС граничные частоты меняются по формулам

,

где и - нижняя и верхняя граничные частоты до введения ООС

При ООС F > 1 и - уменьшается, а - увеличивается

F- глубина ОС

2. Структурная схема ОУ.

Первый каскад определяет важнейшие точностные параметры ОУ, такие, как

напряжение смещения нуля, коэффициент ослабления синфазной составляющей,

входные токи и входное сопротивление, поэтому он выполняется по схеме

дифференциального усилителя.

Основные параметры:

- Напряжение питания усилителя

-Коэффициент усиления

-Входное и выходное сопротивление

-Быстродействие (скорость нарастания напряжения на выходе). Максимальное значение скорости нарастания r определяется в основном скоростью заряда корректирующего конденсатора:

3. Устойчивость — способность системы сохранять текущее состояние при влиянии внешних воздействий.

Частота, при которой фазовый сдвиг между U_д и U_выхдостигает j = -180° называется критической f_кр.. Частота, при которой модуль коэффициента усиления петли обратной связи (коэффициента петлевого усиления) |K_п| = |bK_U|=1, называется частотой среза f_ср. Коэффициент b в этом соотношении

является коэффициентом передачи цепи обратной связи.  b = R₁/(R₁+R₂)

Усилитель будет устойчив, если f_ср < f_кр

Степень устойчивости, а также мера затухания переходных процессов приближенно определяется запасом устойчивости по фазе. Под этой величиной понимается дополнительный до 180° угол к фазовому запаздыванию на критической частоте: a =180° + j(f_кр).

Билет № 2.

1.

Усилитель с общей базой. Среди всех трех конфигураций обладает наименьшим входным и наибольшим выходным сопротивлением. Имеет коэффициент усиления по току, близкий к единице, и большой коэффициент усиления по напряжению. Фаза сигнала не инвертируется. Схема включения транзистора с общей базой используется преимущественно в каскадах усилителей высоких частот. Усилитель с общим коллектором. Обладает наивысшим входным и наименьшим выходным сопротивлением. Усиление по напряжению, как правило, близко к единице. Коэффициент усиления по мощности обычно самый низкий, но коэффициент усиления по току самый высокий. Фаза сигнала не инвертируется. Используется для согласования каскадов, как буферный усилитель (эмиттерный повторитель).

Усилитель с общим эмиттером. Входное и выходное сопротивления этой конфигурации имеют промежуточные величины по сравнению с другими конфигурациями. Коэффициент усиления по напряжению почти такой же, как у схемы с общей базой, а коэффициент усиления по току почти столь же большой, как у схемы с общим коллектором; в результате данная конфигурация обычно дает наивысший коэффициент усиления по мощности. Фаза сигнала меняется на 180°. (Где используется не нашел, искал минут 15, скорее всего)Используется в усилителях.

2. Основные параметры:

- Напряжение питания усилителя

-Коэффициент усиления

-Входное и выходное сопротивление

-Быстродействие (скорость нарастания напряжения на выходе). Максимальное значение скорости нарастания r определяется в основном скоростью заряда корректирующего конденсатора:

3.  При параллельной коррекции, корректирующее устройство может быть включено параллельно любому звену или соединению звеньев.

Для увеличения fв при неизменном значении Kср необходимо увеличивать площадь усиления усилителя, т. е. площадь, заключенную под АЧХ в полосе пропускания. Это достигается применением активного элемента с боль-

шей крутизной или введением в усилитель элементов, осуществляющих подъем АЧХ в области верхних частот,

иначе говоря, высокочастотной коррекцией АЧХ. Элементы, которые ее обеспечивают, называются элементами высокочастотной коррекции.

Высокочастотная индуктивная коррекция (Полевые транзисторы). Наиболее распространенным видом высокочастотной коррекции является включение в цепь стока или коллектора тран­зистора дросселя с индуктивностью L (рис. 5.25, а). Экви­валентная схема усилителя для области верхних частот приведена на рис. 5.25, б. Согласно этой схеме, индуктив­ность L с емкостью С и сопротивлением R_с образуют па­раллельный колебательный контур.

На резонансной частоте эквивалентное сопротивление контура R_экв будет больше, чем сопротивление резистора R_c,вследствие чего увеличивается сопротивление нагрузки по переменному току и коэффициент усиления. Если резонансную частоту контура выбрать в области верхних частот, то из-за уве­личения коэффициента усиления произойдет подъем АЧХ в этой области частот (кривая б на рис. 5.26) и увеличение f_в до значения f_в.кор.

При оптимальной высокочастотной индуктивной коррекции увеличение ние f_в до значения f_в.кор по сравнению сf_в может достигнуть 1,7 раза.

(рис. 5.25). Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы уси­лителя с индуктивной высокоча­стотной коррекцией 

(рис. 5.26). Вид АЧХ усилителя с коррекцией в области верхних частот

Высокочастотная эмиттерная коррекция (Биполярные транзисторы).В усилите­лях на БТ вследствие малого сопротивления R_н" доброт­ность параллельного колебательного контура оказывается низкой и увеличение f_вза счет индуктивной коррекции незначительное. Более эффективной в усилителях на БТ является высокочастотная эмиттерная коррекция, обра­зованная элементами R_кор и С_кор (рис. 5.27, а). Для пояс­нения принципа действия такой коррекции рассмотрим следующие случаи.

Рис. 5.27. Схема усилителя с высокочастотной эмиттерной коррекцией (а) и его АЧХ (б)

Если С_кор = ∞, то в усилителе на всех частотах ООС по переменному току отсутствует и АЧХ усилителя отобра­жается кривой 1 на рис. 5.27, б. При С_кор = 0 (т. е. когда конденсатор С_кор отсутствует) на резисторе R_кор создается последовательная ООС по переменному току, что приводит к уменьшению коэффициента усиления и некоторому уве­личению f_в до значения f_в.ooc (кривая 2). Для осуществле­ния высокочастотной коррекции емкость конденсатора С_кор выбирают такой, что на нижних и средних частотах ООС сохраняется, а на верхних уменьшается. Это при­водит к увеличению коэффициента усиления в области верхних частот (кривая 3)и увеличению f_в до значения

f_в.кор.