Электротехника и электроника
..pdf
1) 20; 2) 10 В; 3) 100 В; 4) 0 В.
4. Усилитель, охваченный отрицательной обратной связью, имеет коэффициент усиления KОС:
K
1) KОС = 1 + β K ;
2) |
KОС = |
|
K |
|
|
; |
||
1 |
– β |
K |
||||||
3) |
KОС = |
|
K |
|
; |
|
||
|
|
|
||||||
1 |
β K |
|||||||
4) |
KОС = |
|
K |
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
+ |
|
1 |
|
|
|
|
|
β |
K |
|||||
|
|
|
|
|||||
Укажите правильный ответ.
5. Операционный усилитель – это
1)усилитель низкой частоты;
2)усилитель высокой частоты;
3)резонансный усилитель;
4)усилитель постоянного тока.
Укажите правильный ответ.
181
6. Какой из режимов (классов) усиления используется в линейныхусилителяхнапряжения? Укажите правильный ответ.
1) A; |
2) B; 3) D; 4) AB. |
7.По какой характеристике определяется полоса пропускания частот усилителя? Укажите правильный ответ.
1) по передаточной характеристике;
2) по фазочастотной характеристике;
3) по амплитудной характеристике;
4) по амплитудно-частотной характеристике.
8.Резисторы R1 и R2 в схеме предназначены:
1)для термостабилизации;
2)для увеличения коэффициента усиления;
3)для задания требуемого режима усиления;
4)для предотвращения протекания постоянного тока через источник питания.
Укажите правильный ответ
9. Условное обозначение какого элемента приведено на рисунке? Укажите правильный ответ
182
1) логическоймикросхемы; 2) избирательногоусилителя;
3) мультивибратора; 4) операционнго усилителя.
10. Амплитудно-частотная характеристика усилителя – это зависимость:
1) |
Uвыхmax = F ( f ) ; |
2) K = F ( f ) ; |
3) |
Uвых = F (Uвх ) ; |
4) ∆f = F (Uвх ) . |
Укажите правильный ответ
11. Какой из перечисленных режимов усиления усилительных каскадов используется в цифровой электронике и вычислительной технике? Укажите правильный ответ
1) A; |
2) B; |
3) AB; 4) D. |
12.Одной из целей введения отрицательной обратной связи в усилителях является:
1) увеличение KU;
2) уменьшение входного сопротивления;
3) увеличение частотных искажений;
4) стабилизация коэффициента усиления.
Укажите правильный ответ
13.В каких усилителях возможен дрейф нуля? Укажите правильный ответ
1) в усилителях высокой частоты;
2) в избирательных усилителях;
3) в усилителях низкой частоты;
4) в усилителях постоянного тока.
14.Почему в усилителях постоянного тока нельзя использоватьемкостнуюсвязьмеждукаскадами? Укажитеправильныйответ
1) из-за наличия токов утечки; 2) из-за того, что емкость сдвигает фазу сигнала;
3) из-за того, что емкость накапливает заряды; 4) из-за того, что емкость непропускаетпостоянный ток.
183
15. По передаточной характеристике, представленной на рисунке, определить коэффициент усиления усилителя на линейномучастке. Укажитеправильныйответ.
1) 5; 2) 0,2; 3) 25; 4) 50.
16. Какая из нижеприведенных характеристик является ампли- тудно-частотной? Укажитеправильныйответ.
1. а); 2. б); 3. в).
17.Когда усилитель на транзисторах не вносит нелинейных искажений? Укажите правильный ответ.
1) если транзисторы работают в линейной области,
2) если транзисторы работают в области отсечки,
3) если транзисторы работают в области насыщения.
18.Имеются два усилительных каскада одинаковой мощности: на биполярном транзисторе и полевом. Который из них потребляет от источника входного сигнала больший ток? Укажите правильный ответ.
1.Большийтокпотребляеткаскаднаполевомтранзисторе.
2.Больший ток потребляет каскад на биполярном транзисторе.
3.Оба каскада потребляют примерно одинаковые токи.
19.Временная диаграмма сигнала U1 усилительного каскада (см. рис. 4.50) имеет вид, представленный на рисунке.
184
Будет ли сигнал искажаться при прохождении через усилительный каскад? Укажите правильный ответ.
1. да; |
2. нет, |
3. да, |
если частота |
входного |
сигнала будет |
большой. |
|
U1
0
Uвх
t
Uсм
20.Как изменится АЧХ усилителя с емкостной связью (см. рис. 4.50), если увеличить емкость конденсаторов Ср? Укажите правильный ответ.
1.расширится полоса пропускания частот в область низких частот;
2.расширится полоса пропускания частот в область высоких частот;
3.не изменится.
21.По какой характеристике можно определить полосу пропускания частот усилителя? Укажите правильный ответ
1.по АЧХ;
2.по ФЧХ;
3.по передаточной характеристике.
22.Почему в усилителях переменного напряжения (например, в УНЧ) отсутствует дрейф нуля? Укажите правильный ответ.
1.потому что усилитель переменного напряжения не пропускает сигнал низкочастотной помехи;
2.потому что УНЧ делаются только на биполярных транзисторах;
3.потому что УНЧ усиливают сигнал, начиная с частоты, равной нулю.
185
23. Коэффициент усиления дифференциального каскада
УПТ равен 100, Uвх1 = Uвх2 = 0,1В. Чему равняется Uвых? Укажите правильный ответ.
1. Uвых = 20 вольт; 2. Uвых = 10 вольт; 3. Uвых = 0 вольт.
24. К какому классу усилителей из перечисленных (УНЧ, УВЧ, УПТ) относится ОУ? Укажите правильный ответ.
1. УНЧ; 2. УВЧ; 3. УПТ.
25.Какая обратная связь (+ОС или –ОС), как правило, используется в усилителях? Укажите правильный ответ.
1.в усилителях, как правило, используется +ОС;
2.в усилителях, как правило, используется –ОС;
3.в усилителях ОС не используется, так как она применяется только в генераторах.
26.В результате введения ОС напряжение на выходе усилителяуменьшилось. Какая ОС введена? Укажите правильный ответ.
1.положительная ОС; 2. отрицательная ОС; 3. комбинированная ОС.
27.Каким образом вводится –ОС в ОУ? Укажите правильный ответ.
1.Выход соединяется через элементы ОС с прямым
входом.
2.Выход соединяется через элементы ОС с инверсным входом.
3.Прямой вход соединяется через элементы ОС с инверсным входом.
28.Чему равен коэффициент передачи цепи ОС «β» в неинвертирующем усилителе (см. рис. 4.67, а)? Укажите правильный ответ.
1. β = |
R1 |
; 2. β = |
RОС + R1 |
; 3. β = |
R1 + RОС |
. |
RОС + R1 |
R1 |
|
||||
|
|
|
RОС – R1 |
|||
186
29.Как будет выглядеть выходное напряжение суммирующего усилителя при заданных входных напряжениях и одинаковых весовых коэффициентах по входам= 1? (см. рисунок)
30.Как изменится синусоидальный сигнал на выходе двухтактного усилителя мощности (см. рис. 4.71), если β1 тран-
зистора VT1 будет больше β2 транзистора VT2? Укажите правильный ответ.
1.Половина синусоиды, усиленная транзистором VT1, будет большей амплитуды, чем половина синусоиды, усиленная транзистором VT2.
2.Половина синусоиды, усиленная транзистором VT1, будет меньшей амплитуды, чем половина синусоиды, усиленная транзистором VT2.
3.Синусоидальный сигнал на выходе двухтактного усилителя мощности не изменится, так как β транзисторов не влияет на амплитуду выходного напряжения.
|
4.2.2. Компаратор |
|
Функция компаратора заключается в сравнении сигна- |
||
лов U1 |
и U2 (рис. 4.73). При этомесли U1 < U 2 , то U вых = +Umax ; |
|
если U1 > U 2 , то U вых = −Umax ; если |
|
|
U1 = U 2 , то происходит переброс |
|
|
с −Umax на +Umax . |
|
|
Операционный усилитель уси- |
|
|
ливает |
разность входных сигналов |
|
U вх п и |
Uвх и , поданных соответст- |
Рис. 4.73. Передаточная |
веннона прямойиинверсныйвходы, |
характеристикакомпаратора |
|
187
поэтому изменение |
выходного сигнала будет в точке, где |
U вх п − U вх и = 0 , т.е. |
Uвх п = Uвх и . Таким образом, операционный |
усилитель с идеализированной характеристикой можно использовать для сравнения сигналов U вх п и Uвх и. Подавая на прямой
вход опорное напряжение, получаем схему сравнения напряже-
ний U вх и UОП (рис. 4.74).
Рис. 4.74. ОУ в качестве компаратора
Компаратор на операционном усилителе с положительной обратной связью (рис. 4.75). Вводим в операцион-
ный усилитель положительную обратную связь через рези-
сторы RОС |
и R1 . Подаём на вход отрицательное напряжение |
||||||||
−Uвх , тогда Uвых = +Umax , UОП1 |
= UОС = +βUmax |
, UОС = |
Uвых R1 |
; |
|||||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
RОС + R1 |
|
β = |
UОС |
= |
|
R1 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Uвых |
RОС + R1 |
|
|
|
|
||||
Рис. 4.75. Компаратор на ОУ с ОС
188
При увеличении Uвх перереброс компаратора будет
вточке Uвх = Uоп1. После переброса, Uвых = –Umax , UОП2 =UОС =
=−β Umax . Теперь, если уменьшать Uвх, переброс компаратора
будет в точке Uвх =UОП2 . Таким образом, при увеличении Uвх компаратор перебрасывается в точке Uвх =UОП1 , а при умень-
шении Uвх – в точке Uвх =UОП2 .
Переходный процесс подключения ёмкости под постоянное напряжение (заряд ёмкости) показан на рис. 4.76.
Рис. 4.76. Переходный процесс заряда емкости
При подключении ёмкости под постоянное напряжение UС изменяется по закону
U C |
|
−t |
τ= R C – постоянная времени. |
= E 1 |
− e τ , |
||
|
|
|
|
Скорость изменения UС зависит от постоянной времени τ. Чем меньше τ, тем быстрее растёт напряжение на конденсаторе.
4.2.3. Генератор прямоугольных колебаний (мультивибратор). Схема и принцип действия
Схема и временная диаграмма работы мультивибратора представлены на рис. 4.77, а и рис. 4.77, б. Работа мультивибратора основана на использовании компаратора на операционном усилителе с положительной обратной связью. На инверсный вход заведена дополнительная обратная связь через сопротивление R и подключена ёмкость, напряжение на которой сравнивается с опорным напряжением компаратора.
189
Рис. 4.77. Мультивибратор
При равенстве напряжений на входах компаратор перебрасывается в противоположное состояние и происходит перезаряд ёмкости (см. рис. 4.77, б).
Рассмотрим работу мультивибратора для трех моментов времени:
1. t = t1. Пусть Uвых = –Umax |
UC = 0 начинается заряд |
|
ёмкости через сопротивление R. |
|
|
2. t = t2. |
UC =UОС = −β Umax |
– переброс компаратора, |
Uвых = + Umax , UОС = +β Umax – емкость перезаряжается. |
||
3. t = t3. |
UС =UОС = +β Umax переброс компаратора, пе- |
|
резаряд емкости.
Симметричный мультивибратор– это мультивибратор, у которого tимп = tпаузы . Частотаследованияимпульсовмультивибратора
f = |
|
1 |
|
|
. |
|
+ 2 |
R1 |
|
||
|
2τln 1 |
|
|||
|
|
||||
|
|
|
RОС |
||
У несимметричного мультивибратора tимп ≠ tпаузы (рис. 4.78). Для создания такого мультивибратора необходимо сделать разные
190