- •Радиотехнические сигналы
- •1.1. Классификация сигналов
- •1.2. Гармонические сигналы и их представление
- •1.3. Спектральное представление сигналов
- •2.1. Общие понятия и элементы теории электрических цепей
- •Основные электрические величины
- •Идеальные элементы цепей
- •Пассивные двухполюсники
- •Активные двухполюсники
- •Законы Кирхгофа
- •2.2 Методы анализа электрических цепей
- •2.2.1. Основы метода комплексных амплитуд
- •2.2.2. Комплексное сопротивление и комплексная проводимость
- •2.2.3. Методы составления уравнений состояния цепей
- •2.2.4. Элементы теории четырехполюсников
- •2.3. Частотные характеристики линейных цепей
- •3. Основы полупроводниковой электроники
- •3.1. Электрофизические свойства полупроводников
- •3.2. Электронно-дырочный переход
- •3.3. Диоды
- •3.4. Транзисторы
- •3.4.1. Биполярные транзисторы
- •3.4.2. Полевые транзисторы
- •3.4.2.1. Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
- •3.4.2.2. Полевые транзисторы с индуцированным каналом
- •3.4.2.3. Полевые транзисторы со встроенным каналом
- •3.4.3. Дифференциальные параметры и эквивалентные
- •4. Усиление электрических сигналов
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные положения линейной теории усиления сигналов
- •4.2.1. Анализ режима покоя. Схемотехника усилительных цепей.
- •4.2.2. Анализ режима усиления
- •4.3. Частотные характеристики усилителя на резисторах
- •4.4. Избирательные усилители
- •4.1.1. Резонансный усилительный каскад с общим эмиттером
- •4.1.2. Каскады со связанными контурами
- •4.5. Обратные связи в электронных усилителях
- •4.6. Повторители напряжения
- •4.7. Усилители постоянного тока
- •4.8. Операционные усилители
- •4.9. Оконечные каскады усилителей мощности
- •5. Генерирование электрических колебаний
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Автогенераторы гармонических колебаний
- •5.2.2. Трехточечные lc – автогенераторы
- •6. Автогенераторы релаксационных колебаний
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Мультивибратор на биполярных транзисторах
- •6.3. Мультивибратор на операционном усилителе
- •7. Нелинейные и параметрические преобразования сигналов.
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты
- •7.3. Модуляция сигналов
- •7.3.1. Амплитудная модуляция
- •7.3.2. Угловая модуляция
- •7.4. Детектирование сигналов
- •7.4.2. Детектирование сигналов с угловой модуляцией.
- •7.5. Преобразование частоты
- •7.6. Синхронное детектирование
- •7.7. Параметрическое усиление
- •8. Источники вторичного электропитания
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Выпрямители
- •8.2.1. Однополупериодный выпрямитель
- •8.2.2. Мостовой двухполупериодный выпрямитель.
- •8.3. Сглаживающие фильтры.
- •8.4. Стабилизаторы напряжения
- •9. Основы цифровой техники
- •9.1. Общие сведения о цифровой обработке сигналов
- •9.2. Цифровое представление информации. Цифровые коды
- •9.3. Основы алгебры логики
- •9.4. Логические элементы (лэ)
- •9.5. Представление логических переменных электрическими сигналами
- •9.6. Базовые логические элементы. Их классификация,
- •9.7. Классификация логических устройств
- •9.8. Комбинационные логические устройства (клу)
- •9.8.2. Логическое устройство неравнозначности (Исключающее или).
- •9.8.3. Логическое устройство равнозначности
- •9.8.4. Полусумматор одноразрядных двоичных чисел.
- •9.8.5. Сумматор одноразрядных двоичных чисел.
- •9.8.6. Сумматор одноразрядных десятичных чисел.
- •9.8.7. Преобразователи кодов
- •9.9. Последовательностные логические устройства (плу)
- •9.9.1. Триггеры
- •9.9.2. Счетчики.
- •9.9.3. Регистры.
- •9.10. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •9.11. Запоминающие устройства
- •9.12. Примеры цифровых систем
- •9.12.1. Электронные часы
- •9.12.2. Микропроцессорные системы
- •10. Линейные цепи с распределенными
- •10.1. Общие сведения о длинной линии
- •10.2. Телеграфные уравнения
- •10.3. Длинная линия. Гармонический волновой процесс
- •10.3.1. Общее решение телеграфных уравнений
- •10.3.2. Прямые и обратные волны
- •10.3.3. Отражение волн в длинной линии
- •10.3.4. Интерференция прямых и обратных волн
- •10.3.5. Пример построения интерференционной картины
- •10.3.6. Входное сопротивление длинной линии
- •10.4. Комплексный коэффициент передачи и передаточная функция системы с длинной линией
- •10.4.1. Постановка задачи
- •10.4.2. Способ, основанный на представлении рассматриваемой системы совокупностью функциональных узлов
- •10.4.3. Способ, основанный на использовании граничных условий
- •10.5. Примеры практического применения длинных линий
4.2. Основные положения линейной теории усиления сигналов
Любой усилитель содержит хотя бы один ЭП, который является нелинейным элементом. Поэтому усилитель, как электрическая цепь является нелинейной. Нас интересует линейное усиление, поэтому надо выбрать тот участок ВАХ ЭП, где возможно линейное усиление.
Главной особенностью цепи, содержащей ЭП, является то, что в ней действуют постоянные и переменные электрические напряжения и токи. Постоянные напряжения и токи задают исходное положение рабочей точки на ВАХ ЭП. Если положение рабочей точки выбрано правильно, то при подаче на вход усилителя слабого сигнала (колебания напряжения малой амплитуды) в ее окрестности выходной коллекторный ток будет повторять изменение входного напряжения. В связи с этим задачу анализа процесса усиления разбивают на две задачи: 1) статическую – анализ режима покоя, когда , и динамическую –анализ режима усиления слабого сигнала.
4.2.1. Анализ режима покоя. Схемотехника усилительных цепей.
На рис. 4.2 показана простейшая схема усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером. Так как нагрузкой ЭП является резистор , то такой усилитель называетсярезистивным.
Рис. 4.2. Схема резистивного инвертирующего усилителя на биполярном транзисторе
с фиксированным током базы
В режиме покоя ,и в схеме действует только постоянное напряжение источника питания, а в цепях коллектора и базы протекают постоянные токи,(токи и напряжения режима покоя условимся обозначать индексом 0). Электрическое состояние усилителя в режиме покоя описывается двумя уравнениями: для цепи базы и для коллекторной цепи. Напряжение покоя на базе относительно эмиттера определяется из уравнения
. (4.2)
Так как напряжение смещения , создается за счет протекания базового тока покоячерез резистор, рассматриваемую схему называют схемой сфиксированным током базы. Напряжение покоя на коллекторе относительно эмиттера определяется как
. (4.3)
Соотношения (4.2) и (4.3) называются уравнениями нагрузочной линии входной и выходной цепи. Точку покоя, в окрестности которой при малом входном сигнале возможно линейное усиление, можно определить графо-аналитическим методом. Для этого на графики выходной (коллекторной) ВАХ наносят нагрузочную линию выходной цепи (4.3). Типичный вид входной и выходной ВАХ транзистора с ОЭ показан на рис. 4.3. Рабочая точка в режиме покоя находится на пересечении нагрузочной линии с коллекторной ВАХ при заданном из (4.2) напряжении смещения . Для обеспечения линейного усиления значение напряжения смещения выбирают таким, чтобы рабочая точка в режиме покоя находиласьв средней части рабочей области ВАХ, в которой коллекторный ток слабо зависит от коллекторного напряжения. Значение сопротивления резистора определяет наклон нагрузочной линии и выбирают его из условий требуемого усиления и допустимых значений,,. Чтобы цепи источника входного сигнала и нагрузки потребителя не нарушали выбранный режим покоя усилителя, эти цепи по постоянному току развязывают с помощьюразделительных конденсаторов .
а) б)
Рис.4.3. Типичный вид входной (а) и выходной (б) ВАХ транзистора с ОЭ