1. Последовательная отрицательная обратная связь по напряжению: струк-

турная схема усилителя, стабильность коэффициента усиления, полоса

пропускания усилителя

Часть выходного напряжения снимается с нагрузки и прибавляется к входному напряжению

Входное сопротивление устройства с последовательной по входу ООС

окажется больше входного сопротивления самого усилителя. При введении последовательной по входу ООС, входное напряжение устройства возрастает, а входной ток остаётся прежним и равным I_ист :

; .

2. Каскады сдвига напряжения

Необходимость включения схем

сдвига уровня обусловлено тем,

что в микросхемах изготовления p-n-p транзисторов

с опред хар-ками связаны опред трудности.

3. JK-триггеры

Билет 23.

1.Последовательная ООС по напряжению: схема, коэффициент усиления.

ОС- подача выходного сигнала усилителя на его вход

Последовательная- значит сигнал изменяется пропорционально напряжению.

Отрицательная – значит U_вх=U_с-U_ос

коэф усиления по напряжению.

2.Компаратор. Передаточная характеристика идеального компаратора. Передаточная характеристика реального компаратора. Чувствительность компаратора. Асинхронные и синхронные компараторы.

Компаратором называется устройство преобразующее знак разности входных аналоговых величин x₁,x₂ в выходную двойную переменную y = 0, если x₁-x₂<0 и 1, если x₁-x₂>0

Передаточные характеристики

Идеальный компаратор

Реальный компаратор

В асинхронных компараторах в момент перехода вход. Сигналов через ф меняется значение выходной переменной.

В синхронных компараторах выходная переменная меняет свой значение в момент прихода страбирующего импульса и сохраняет его до прихода следующего.

3. JK-триггер MS-типа. D-триггер на основе JK триггера.

Триггер-логическое устройство, исп в схемотехнике, электронике и пр. Имеет два основных состояния 1 или 0.

Несколько входов и два выхода

JK-триггер логическое устройство. Бла бла бла, не имеет запрещенного состояния.

D-триггер – логическое устройство памяти (триггер памяти) емеет свойство «запоминания» своего состояния до прихода определенного импульса( перехода 1 в 0).

Прямой вход, инверсный, J вход, K-вход, D-вход и два пряой и инверсный выход (Q и неQ)

Билет 24.

1)Последовательная положительная обратная связь по напряжению: струк- турная схема усилителя, коэффициент усиления по напряжению, самовоз- буждение усилителя.

Обратная связь – передача сигнала из выхода на вход усилителя.

Положит-я ОС – если сигналы ист. И канала ОС суммируются.

Важнейшим параметром ОС является сквозное петлевое усиление

- коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи ОС до источника сигнала (а – коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи ОС до входа усилителя).

Uос - напряжение обратной связи

- коэффициент усиления напряжения сигнала в усилителе без ОС;

- коэффициент передачи напряжения сигнала во входной цепи усилителя без ОС;

U_вх=U_с+U_ос

U_с=U_вх-U_ос=U_вх-βU_вых=U_вх-βK_UU_вх

При К_U=0 петлевое усиление становится действительной величиной со знаком плюс К_U =+К_U, вектор напряжения ОС совпадает по направлению с вектором ЭДС источника сигнала Е_ист – это соответствует положительной ОС и приводит к увеличению сигнала на входе и выходе схемы.

(1-К_U-глубина ОС). При 0<К_U <1 знаменатель будет меньше единицы и сквозной коэффициент усиления схемы К_U^ПОС будет больше по сравнению со сквозным коэффициентом усиления усилителя К_U без ОС. Если же К_U >1 , то K_U^ПОС= , что означает самовозбуждение схемы, то есть превращение усилителя с ПОС в генератор незатухающих колебаний, который уже не может усиливать подводимые к нему электрические сигналы. В усилительных устройствах самовозбуждение недопустимо, и поэтому ПОС в усилителях стараются устранять.

2) Источники тока (токовое зеркало). Применение токовых зеркал в дифференциальном каскаде.

Токовое зеркало.

Здесь использованы два одинаковых транзистора (лучше изготовленных в одном цикле), и через правый, включённый по схеме диода (коллекторный р-п переход закорочен, и остаётся только эмиттерный р-п переход) пропускается прямой ток. Этот ток определяется формулой:

Этот ток ни от чего не зависит. Он постоянен. Но значит и напряжение в его базе и базе соседнего транзистора одинаково и таково, что обеспечивает протекание точно такого же тока и через соседний транзистор:

У нас получилось как бы зеркало: ток, который протекает через правый транзистор, протекает и через левый, отражается. Но этот ток не зависит от напряжения на коллекторе левого транзистора. Значит, у нас получился генератор тока. И очень хороший генератор тока, так как у него очень большое выходное сопротивление, равное дифференциальному сопротивлению коллектора, которое, как мы помним, составляет 100 кОм...10 МОм. Если использовать такой хороший генератор тока, получится увеличение КООС до 1 000 000 (120

3)Т-триггеры: таблица переходов, условное графическое обозначение, построение на основе RS-, D- и JK-триггеров.

T триггер — это счетный триггер. У T триггера имеется только один вход. После поступления на этот вход импульса, состояние T триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что он как бы подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход. Жаль только, что считать этот триггер умеет только до одного. При поступлении второго импульса T триггер снова сбрасывается в исходное состояние.

T триггер можно синтезировать из любого двухступенчатого триггера. Рассмотрим пример синтеза T триггера из динамического D триггера. Для того чтобы превратить D триггер в счётный, необходимо ввести цепь обратной связи с инверсного выхода этого триггера на вход, как показано на рисунке 1.

  Рисунок 1. Схема T триггера, построенная на основе D триггера

  Рисунок 3. Условно-графическое обозначение T триггера

Функционирование Т - триггера описывается следующим ха­рактеристическим уравнением:

Этому уравнению соответствует таблица переходов T - триггера (табл.3), т.е. из таблицы видно, что состояние триггера меняется на противоположное с прихо­дом сигнала по входу T.

Таблица 3
1
0

Билет 26.

Режим А.

Это такой режим работы УЭ, при котором точка покоя расположена в середине линейного участка сквозной или проходной динамической характеристики (что обеспечивается подачей во входную цепь УЭ необходимого смещения), а ток в выходной цепи УЭ протекает в течение всего периода сигнала, причем рабочая точка не выходит за пределы линейного участка динамической характеристики.

Достоинством режима "А" являются малые нелинейные искажения сигнала. Недостатком режима "А" является сравнительно невысокие энергетические показатели. Режим "А" широко применяется в предварительных каскадах, как однотактных, так и дифференциальных (в ОУ), в которых вопрос о КПД остро не стоит вследствие их маломощности, а также в сравнительно маломощных однотактных и двухтактных выходных каскадах.

Режим Б.

Это режим работы УЭ, при котором точка покоя выбирается на нижнем конце идеализированной (спрямленной) сквозной или проходной динамической характеристики (что обеспечивается подачей соответствующего тока или напряжения смещения), а ток в выходной цепи УЭ протекает в течение половины периода сигнала. Ток покоя равен нулю.

При воздействии на вход УЭ в режиме "В" биполярного сигнала (в данном случае косинусоидального сигнала) на выходе УЭ получается только половина усиленного сигнала, соответствующая той полярности входного сигнала, при которой УЭ открывается. Другая половина сигнала отсекается, что приводит к большим нелинейным искажениям. Поэтому режим "В" нельзя использовать в однотактных каскадах апериодических усилителей гармонических сигналов и биполярных импульсов. В апериодических усилителях гармонических сигналов и биполярных импульсов его можно использовать лишь в двухтактных каскадах. Из-за своей экономичности режим "В" получил очень широкое применение в мощных выходных двухтактных каскадах апериодических усилителей гармонических сигналов или биполярных импульсов. Его также используют в переносных устройствах даже сравнительно небольшой мощности, питаемых от электрических батарей и аккумуляторов, что позволяет продлить срок службы этих источников питания. В режиме B появляется искажение типа “ступенька”. Большим достоинством режима "В" является более высокие, чем в режиме "А", энергетические показатели. В состоянии покоя (при отсутствии сигнала) УЭ в идеальном режиме "В" не потребляет мощность от источника питания.

Режим АВ.

Является промежуточным режимом между режимами "А" и "В"(ближе к режиму B). В этом режиме угол отсечки больше π/2, но меньше π, ток покоя УЭ составляет примерно 0,2…0,3 от его максимального значения i_{вых max}. Он используется в двухтактных апериодических каскадах для уменьшения нелинейных искажений, возникающих из-за нелинейности начальных участков вольтамперных характеристик УЭ, а также для упрощения цепей питания УЭ.

Режим C,D.

Это такой режим работы УЭ, при котором точка покоя находится на горизонтальной оси левее точки пересечения идеализированной сквозной или проходной динамической характеристики с горизонтальной осью, а ток в выходной цепи УЭ при отсутствии входных сигналов или при малой величине их равен нулю. Угол отсечки выходного тока меньше π/2. КПД выходной цепи УЭ в режиме "С" оказывается еще больше, чем в режиме "В" и увеличивается с уменьшением угла отсечки, достигая 80 и более процентов. Режим "С" экономичнее режима "В" и в состоянии ожидания сигнала, так как ток покоя в режиме "С" отсутствует. Вследствие высокой экономичности режим "С" нашел широкое применение в однотактных и двухтактных каскадах мощных усилителей радиочастоты (УРЧ), избирательные системы которых выделяют полезный сигнал и подавляют все высшие гармоники

Режим D - это такой режим работы УЭ, при котором он во время работы находится только в двух состояниях, либо полностью открытом, когда ток в его выходной цепи максимальный, а напряжение между выходными электродами близко к нулю, либо в полностью закрытом, когда ток в его выходной цепи близок к нулю, а напряжение между выходными электродами максимально и близко к напряжению источника питания Е_п.

Достоинством этого режима работы УЭ является очень высокий КПД выходной цепи УЭ, близкий к 100 %. Это объясняется тем, что в обоих состояниях потери мощности в УЭ очень малы. Режим "Д" можно использовать только для усиления прямоугольных импульсов произвольной длительности и скважности с ограничением их по максимуму: напряжение усиленных импульсов на выходе УЭ оказывается практически равным напряжению источника питания и не зависит от амплитуды входных импульсов. Такое усиление прямоугольных импульсов широко используется в различных современных устройствах и системах.