Билет № 4

1. Перечислите режимы работы усилителей и дайте им краткую характеристику.

Ответ: Режимы работы: А, B, AB, C, D.

А:

-Uвых(t) = Uвх(t) за счёт транзисторов, находящихся в активной зоне,

-Минимальное, наименьшее искажение,

-Низкое КПД <0,5;

B:

-Uси(смещения) = 0, выбирается в самом начале входной характеристики,

-Сигнал пульсирующий, КПД высокий и достигает 70%,

-Выходной сигнал сильно искажен,

-Только двух контактные усилители;

AB:

-Промежуточное между режимами A and B,

-Небольшое Uсм, меньшее нелинейное искажение,

-Используется в высококачественных двух контактных усилителях мощности;

C:

-Рабочая точка сдвинута влево на входной характеристике от начала координат,

-Высокое КПД,

-Высокое нелинейное искажение;

D:

-Либо в режиме отсечки, либо в режиме насыщения,

-КПД практически равен 1,

-Uнас<1 В

2. Компаратор. Принцип работы, УГО. Примеры использования и особенности применения компараторов. Как можно реализовать компаратор с двумя выходами?

Компаратор – это устройство, предназначенное для сравнения каких-либо величин (от лат. comparare – "сравнивать"). Является операционным усилителем с большим коэффициентом умножения. Имеет входы: прямой и инверсный. При необходимости опорный сигнал может быть подключен к любому из них.

Принцип работы компаратора

Простейшим пороговым устройством является компаратор. Он сравнивает напряжение, которое поступает на один из его входов, с опорным напряжением, которое присутствует на другом его входе. Простейший компаратор получается из операционного усилителя, в котором отсутствует отрицательная обратная связь. 

В основе компаратора лежит ОУ на инвертирующий вход, которого поступает входное напряжение U_BX, а неинвертирующий вход соединён с источником опорного напряжения U_ОП. Принцип работы компаратора заключается в следующем: когда входное напряжение U_BX больше опорного U_ОП, то выходное напряжение принимает значение отрицательного напряжения насыщения –U_НАС и остаётся неизменным пока входное напряжение U_BX не уменьшиться ниже опорного напряжения U_ОП, в этом случае на выходе будет напряжение положительного насыщения +U_НАС.

Применение компаратора

Используются в схемах измерения электрических сигналов и в аналогово-цифровых преобразователях. В логических цепях работают элементы «или» и «не», также являющиеся компараторами.

Коэффициент усиления компаратора достаточно высок. Соответственно, его входы очень чувствительны к разнице напряжений между ними. Расхождение в несколько милливольт значительно изменяет напряжение выхода. Таким образом, компаратор позволяет наблюдать минимальные колебания уровней входных напряжений. Это делает его незаменимым элементом схем сравнения и измерительных приборов высокой точности:

- индикаторы уровня входящего сигнала;

- металлоискатели;

- микро- и милливольтметры;

- детекторы электромагнитных излучений;

- лабораторные датчики;

- компараторы массы;

- газоанализаторы.

УГО:

3. Имеется ЦАП, построенный на базе ОУ с использованием масштабирующих резисторов. Известны параметры ЦАП: Uоп=15В, R=1кОм, Rос =0,5кОм, Uп=25В, на вход схемы поступает двоичный код 1010. Определить какое напряжение будет на выходе преобразователя.