Вопросы и ответы (шпоры) к экзамену по ОЭЭ / Ответы на вопросы (Шпоры) по ОЭЭ
.pdf
69. Дифференциаторы (126-127)
Получ. путем перем. местами в интеграторе конденсатора и R.
τ = RC
Скор. им. огран., кот. связаны с масштабом, опр. сх., счаст. св. волнами самого ОУ.
В реал. сх. дифор-ров исп. цепи, кот. позв. искусств. огр-н полосу пропуск.
R1 и C1 позв. повыс. уст-ть сх. за счет ↓ полосы пропуск.
70. LC резонанс. усилители (129-130)
Изв. что компл. сопр. ||-ого колеб. п-ра зав. от част. тока.
f0 2 1LC
сопр. колеб. к-ра максимально, поэтому коэф. Усил. Всего каскада (ОЭ) б.тоже max
β*Rнэ/Rвх = Ku
Rвх≡Rк
Вид АЧХ б.соотв. резон. кривой (рис.1)
При отклон. частоты влево/вправо от рез. част. сопр. контура измен. в виду того, что начин. привалировать либо пров-ть L (влево), либо пров-ть C (вправо).
71. Низкочастотные узкополосные полосовые фильтры(RC).
В диапазоне звуковых и пром частот фильтры выполняются на базе ОУ с ОС через частотный избир. RC цепи.
Для построения избир. RC-фильтра используется схема двойного Т-образного моста
|
|
Uвых |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0065 схема) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Uвх |
- фазовый сдвиг выходного сигнала относительно входного
(График)
Известно, что компенсация сопротивления 2-го колебательного контура зависит от частоты тока.
f0 2 1LC
Сопротивление колебательного контура максимально, поэтому коэффициент усиления всего каскада (ОЭ) будет тоже максимально.
RR нэвх Kи
Вид АЧХ будет соответствовать резонансной кривой (рис.1)
При отклонении частоты влево\вправо от резонансно частотного сопротивления контура изменяется в виду того, что начинает привалировать либо проводимость L(влево), либо проводимость C(вправо).
72.Связь АЧХ избирательного усилителя с параметрами колебательного контура и элементами какскада.
1. Предположим, что Е-ое сопротивление потерь в электронной схеме LC контура = r, тогда на резонансной частоте сопротивление контура носит чисто активный характер
и определяется
R |
z02 |
, z |
|
|
|
L |
|
- хар-кое |
r |
|
C |
|
|||||
0 |
|
0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
сопротивление или волновым сопротивлением колебательного
контура.
R0 |
и r определяют добротность контура. |
|||||||||
Q |
|
|
z0 |
|
|
R0 |
|
|
|
|
К |
r |
|
z0 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Для случая резонанса |
|
|
||||||||
(схема ск0064 ст131) |
|
|
||||||||
Rэкв R || r |
|| Rн*, Rн* Rн n2 , гдеn |
W |
|
число витков(общее) |
||||||
|
|
|
||||||||
|
|
0 кэ |
|
|
|
Wн число витков нагрузки |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Rэкв определяет эквивалентную добротность контура на f0
Qкэкв |
|
|
Rэкв |
|
|
1 |
|
|
|
|
j L || |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|| |
Rэкв |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
j C |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
z |
|
|
|
|
|
Rэкв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
f0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 jQэкв( |
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
( |
f |
|
f0 |
) |
( f f0 )( f f0 ) |
|
|
2 f |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
f0 |
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
f0 f |
|
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|
|||||||
f f0 , г де f f0 z |
|
|
Rэкв |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 f |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 jQ экв |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| z | |
|
|
|
|
|
Rэкв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1 (Qэкв |
2 f |
) |
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вывод: сопротивление нагрузки каскада в схеме с колебательным контуром максимально на резонансной частоте( f 0 ) и уменьшается при отклонении от резонансной частоты в эту или другую сторону.
Ум. |z| в 
2 раза прив. к ум. которю. усил. в
Если приравнять знаменатель {} к 
2 найдем связь
Qкэкв (2 ff0)0,7
73.Схема фильтра с двойным Т-образным мостом.
(схема ск0066 стр135) Состав схемы:
DУСигнал подается на прямой вход
Kuoc обеспечивает резонанс делителем Roc
и R4
||Roc включен двойной Т-образный мост Вых. сигнал снимается через С p 2
Доп. , что применяется усилитель имеющий
Ku(без моста)=Kum. ||Roc подключим мост При f f0 | | близ. к 1
Сигнал с вых. ОУ полностью передается на вход
Т.о. в усилителе Ku близок к 1
При подходе к резонансу | | уменьшается (при f f0 | |=0(теор))
Ku при f f0 достигает максимума, близкого по величине Kum
Как показывает анализ добротность избир. усилителя зависит от избир. цепи ОС и от
Kum
Для этой схемы Q Kum
4
Если Kum=100, то Q=25 Требования к элементам схемы: ??? не хуже 1%.
74.Синтез фильтров по заданной частотной характеристике.
Фильтр НЧ
По заданной форме АЧХ фильтра выбрать его структуру и схему т.о.,
(график ск0068 стр137)
1.Фильтр Баттерворт – многозвенный RC-фильтр
2.Фильтр Чебышева. Отличается от фильтра Баттерворта тем, что этот фильтр, как правило , включает в себя усилители, охвач. частично ПОС, поэтому имеет
более П-образное АЧХ, но имеет замет. колеб-ть
Неравномерность плоской части полосы пропускания(полосы прозрачности)
3.фильтр Басселя
Отличается от фильтров Баттерворт и Чебышева: многозвенные фильтры, они обладают min фазой искажения сигнала
Это нужно в радиотехнике (при приеме и усилении радиосигнала), в радиолакации.
75.Генераторы синусоидальных колебаний
Генераторы могут преобразовывать энергию источника питания в переменный ток заданной частоты
Маломощные нах. энергетические приемники в измерительной технике, в звуковой технике
В силовой электронике используются мощные генераторы гармонических колебаний или колебаний по фазе близких к гарманическим.
Силовые устройства гарманических колебаний используются для управления частотным методом скорости впащения синхрон/асинхр. эл. двигателями (двигателями переменного тока).
76.Маломощные генераторы
П.о. генератор соединяют усилитель и частотно зависимую ПОС с коэффициентом передачи .
Входной сигнал является частью выходного сигнала, который передается звеном ПОС.
Для того чтобы обеспечить нормальную работугенератора гармонических колебаний,
необходимо выполнить условие самовозбуждения.
77.Условия самовозбуждения генератора
1.Фазовые сдвиги сигналов, созданных усилитем у и звеном ОС , в должен быть кратным 2 , т.е. у + = 2 k, где k=1,2,3… - это условие баланса фаз.
2.П модулей коэффициент усиления усилителя и коэффициент передачи зв. ОС должны быть 1
- условие баланса амплитуд
При выполняется условие самовозбуждения
При =1 – устанавливается режим работы генератора, в этом случае генератор работает при увеличивающемся выходном сигнале. K для автоматики понижается, а при уменьшающемся выходном сигнале K для автоматики увеличивается.
Для того, чтобы реализовать баланс амплитуд приходится принимать меры стабилизации амплитуд, для чего в схему вводят нелинейные элементы, а так же различные стабилизаторы ООС.
Генераторы sin колебаний могут быть построены на фильтрах
ВЧ-генераторы выполнены на базе LC-цепей
НЧ-генераторы выполнены на базе RC-цепей
78.LC-генераторы sin-колебаний
Предназначены для генерации сигналов ВЧ(>50кГц)
Работа таких генераторов основана на использовании избирательных свойств 2-го LCконтура.
Сопротивление второго контура при f f0 чисто активное. Это сопротивление
становится индуктивным при уменьшении частоты, и емкостным при увеличении частоты относительно рез-сной.
Наибольшее распространение имеют 3 схемы:
1.LC-генератор с трансформат. ОС
2.LC-генератор по принципу индуктивной 3х точки
3.LC-генератор по принципу емкостной 3х точки.
83. Виды обратных связей усилителей.
Различают два вида специально вводимой обратной связи:
Положительную, если в результате ее введения коэффициент усиления возрастает. При положительной обратной связи фаза напряжения, подаваемого с выхода усилитзля на его вход (фаза напряжения обратной связи), совпадает с фазой входного сигнала;
Отрицательную, если в результате введения обратной связи коэффициент усиления уменьшается. При отрицательной обратной связи фаза напряжения обратной связи противоположна фазе входного сигнала. В усилителях обычно применяется лишь отрицательная обратная связь, которая способствует улучшению его качественных показателей. Положительная обратная связь применяется главным образом в генераторах.
Усилители с обратной связью различают по способу включения цепи обратной связи на выходе усилителя (по способу получения напряжения обратной связи) и по способу подачи напряжения обратной связи на вход усилителя.
Усилитель с обратной связью можно характеризовать коэффициентом усиления разомкнутой петли обратной связи. В частном случае при re k,fiu < 0 знак напряжения обратной связи противоположен знаку входного напряжения. Напряжение с/ос вычитается из входного, поэтому обратная связь является отрицательной.
Эти напряжения суммируются, и обратная связь становится положительной.
Отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент нестабильности в 1 + л*ир„ раз, что является весьма ценным свойством усилителей с обратной связью. Применяя отрицательную обратную связь в многокаскадном усилителе с большим коэффициентом усиления даже при малой величине ри, можно легко получить произведение. B этом случае усиление практически не зависит от параметров
усилительных элементов, параметров схемы и числа каскадов, а определяется лишь коэффициентом передачи цепи обратной связи. Если цепь обратной связи состоит из качественных пассивных элементов, то стабильность коэффициента усиления будет очень высокой. Следует иметь в виду, что в общем случае величины ки и ри являются комплексными