Лабы Автушко / Лаба 3 / Ответы

1) Усилитель постоянного тока. Его отличие от усилителя переменного тока.

Отв.: это усилитель, рабочий диапазон которого включает нулевую частоту. Его отличие от усилителя пере­мен­ного тока (исследовавшегося во 2-ой лабе) – в отсутствии межкаскадных разделительных конденса­торов, не пропускающих постоянный ток. Кроме того, для усиления переменных сигналов необходимо использовать отдельные источники питания для положительной и отрицательной полуволн.

2) С какой целью для питания ОУ используются 2 источника питания?

Отв.: источник +E используется для усиления отрицательной полуволны входного сигнала, источник -E для положительной.

3) Какие компоненты необходимо ввести в цепь усилителя постоянного тока, чтобы сделать усилитель переменного тока?

Отв.: разделительные конденсаторы между каскадами для сохранения режима работы транзисторов по постоянному току.

4.1) Как вы себе представляете идеальный ОУ?

4.2) Как вы могли бы охарактеризовать идеальный ОУ?

4.3) Какими должны быть входные и выходные сопротивления у идеального ОУ?

Отв.: , , , Iвх = 0 для обоих входов,

5) Чем реальный ОУ отличается от идеального?

	K
идеальный			0	0	0
реальный				нА	мВ

6) Назовите основные параметры, характеризующие ОУ.

Отв.: K, Rвх, Rвых, f₁

Каков порядок величины частоты единичного усиления стандартного ОУ?

Отв.: 1 МГц (таблица в 3 лабе)

Что такое избирательный усилитель?

Отв.: усилитель, обеспечивающий преимущественное усиление сигналов в узкой полосе частот.

Что такое добротность избирательного усилителя и как она определяется?

Отв.: Д. – количественная характеристика избирательного услителя, показывающая, во сколько раз K на резонансной частоте больше, чем K вдали от .

где – полоса пропускания частот, определяемая по уровню .

Чему равна частота генерации генератора с мостом Вина?

Отв.:

Какие элементы определяют резонансную частоту усилителя с мостом Вина?

Отв.: сопротивления и ёмкости в мосте Вина

Что будет на выходе избирательного усилителя при подаче на его вход прямоугольных импульсов с частотой повторения, совпадающей с частотой максимального усиления избирательного усилителя?

Отв.: прямоугольный импульс можно представить как сумму бесконечного числа гармоник основной частоты (т.е. волн с частотами , и тд). А т.к. схема усиливает сигнал преимущественно на резонансной частоте , то на выходе получим синусоиду с этой частотой (слегка искажённую)

Каково условие самовозбуждения усилителя с мостом Вина?

Отв.: Из формулы для избират. усилителя видно, что при

Что необходимо сделать, чтобы избирательный усилитель с мостом Вина превратить в генератор синусоидальных напряжений?

Отв.: обеспечить

Какие элементы определяют коэффициент усиления схемы с мостом Вина на резонансной частоте?

Отв.: сопротивления и в цепи обратной связи

Дать определение обратной связи.

Отв.: передачи части или всего сигнала с выхода усилителя на его вход.

С какой целью в усилителях используется отрицательная обратная связь? (ООС)

Отв.: 1. Расширение диапазона входных сигналов, при которых ОУ работает в линейном режиме: увеличение f₁, расширение полосы пропускания

2. Повышает стабильность работы, т.е. способность сохранять свои параметры при изменении внешних условий;

Как влияет ООС на параметры усилителя?

Отв.: понижает K, зато увеличивает f_вос

.1) Почему коэффициент усиления повторителя напряжения на ОУ равен 1 на любой частоте

.2) Почему в схеме повторителя напряжения ОУ всегда в линейном режиме?

Отв.: т.к. в нём используется 100% ООС

Почему в усилителях редко используют положительную обратную связь? (ПОС)

Отв.: она ухудшает устойчивость усилителя и может вывести его из линейного режима работы: например, превратить избирательный усилитель в генератор синусоидальных колебаний.

В чём заключается метод суперпозиции (наложений)?

Отв.: при расчёте цепей с несколькими источниками напряжение и ток в данной точке равны алгебраи­ческой сумме напряжений и токов, создаваемых каждым источником в отдельности, при условии, что все остальные источники напряжения заземлены, а источники тока закорочены.

В чём заключается принцип мнимой земли?

Отв.: у идеального ОУ напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах равны {т.к. , и ограничено }

.1) При каких условиях можно использовать принцип мнимой земли?

.2) Какие ограничения использования принципа “мнимой земли” вам известны?

Отв.: 1. ОУ идеальный; 2. Охвачен ООС; 3. Работает в линейном режиме

Чем обусловлены входные токи микросхемы ОУ?

Отв.: базовыми токами транзисторов, работающих в активной области

Чем обусловлена разность входных токов ОУ?

Отв.: неидентичностью транзисторов и резисторов в их коллекторных цепях

Что такое напряжение смещения ( )?

Отв.: это напряжение, которое необходимо приложить между входами реального ОУ, чтобы на его выходе установился 0. Напряжение смещения обусловлено неидеальностью входного дифферен­циального каскада ОУ. Если замкнуть оба входа ОУ на общую шину, то на выходе будет при небольших , иначе