- •Б иполярные транзисторы. Основные характеристики: входные, выходные, проходные. Электрические и экспоненциальные параметры.
- •Каскад с оэ: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства и применение.
- •1.Схема включения транзистора с общим эмиттером.
- •2. Значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ:
- •3. Достоинства и применение:
- •Каскад с ок: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства и применение.
- •Каскад с об: схема включения, значения параметров Rвх, Rвых, Ku, Ki, φ. Достоинства, нед остатки и применение.
- •Статические характеристики биполярных транзисторов, h- параметры, схемы замещения транзисторов.
- •Транзисторный источник тока. Транзисторный источник тока с заземленной нагрузкой. Н едостатки.
- •Модель Эмберса-Молла.
- •Схемы задания общей точки. Недостатки. Применение.
- •Токовые зеркала (эффект Эрли). Недостатки. Применение.
- •Отражатели тока.
- •12. Режимы работы транзисторов: активный (усилительный), инверсный, насыщения.
- •Классы усиления: a, b, ab, c, d. Достоинства и недостатки. Применение.
- •Усилители мощности. Однотактные и двухтактные усилители. Схемы включения.
- •Составные транзисторы: схемы Дарлингтона и Шиклаи. Применение.
- •Реальная схема выходного каскада усилителя мощности. Принцип работы.
- •Следящая связь (пос). Схема. Применение.
- •Эффект Миллера.
- •Полевые транзисторы (мдп (моп) – транзисторы). По способу создания канала (с p-n переходом, встроенным и индуцированным каналом). Входные и выходные характеристики.
- •2.1. Транзистор со встроенным каналом.
- •2 .2. Транзисторы с индуцированным каналом.
- •Достоинства полевого транзистора по сравнению с биполярным транзистором. Недостатки. Достоинства полевого транзистора с p-n переходом. Недостатки.
- •Схемы включения полевых транзисторов: общий исток, общий сток, общий затвор.
- •Бтиз (igbt) – биполярный транзистор с изолированным затвором. Достоинства по сравнению с моп.
- •Обратные связи (ос): отрицательная обратная связь (оос), положительная обратная связь (пос). Применение. Коэффициент ос. Ос по способам подачи сигнала и по способу снятия сигнала.
- •Ос последовательная по напряжению и по току. Схемы. Основные параметры.
- •Ос параллельная по напряжению и по току. Схемы. Основные параметры.
- •Усилители постоянного тока (упт). Параметры. Применение. Упт с непосредственной связью между каскадами. Схема. Достоинства и недостатки. Применение.
- •Метод мдм (модуляция-демодуляция). Достоинства и недостатки.
- •Дифференциальные усилители (ду). Схема включения. Ду в режиме покоя, в режиме усиления противофазного сигнала, в режиме усиления синфазного сигнала. Способ улучшения свойств усилителя (схема).
- •С пособы компенсации начального напряжения смещения. Схема.
- •Ду с динамической нагрузкой. Схема.
- •Операционные усилители (оу). Графическое изображение. Упрощенная схема оу.
- •Классификация оу по типам входных каскадов: бпт, пт, супер β-бпт, с гальванической изоляцией входа от выхода, варикап.
- •Динамическое питание оу. Недостаток.
- •Параметры оу (входные, выходные и динамические). Характеристики. (Схема в вопр 32)
- •Инвертирующие усилители (схемы). Параметры. Достоинства и недостатки.
- •2. Параметры:
- •3. Достоинства и недостатки:
- •Преобразователь тока в напряжение. Неинвертирующий усилитель (схема). Достоинства и недостатки.
- •Сумматоры и вычетатели. Неинвертирующий сумматор (схема). Недостаток. Инвертирующий сумматор (схема). Достоинства и недостатки. Применение. Вычетатель.
- •Интегратор и дифференциатор. Схемы. Применение.
- •Компараторы (устройства сравнения). Схемы. Недостатки.
- •Триггер Шмидта (компаратор с гистерезисом). Схемы. Недостаток.
- •Генераторы синусоидальных колебаний. Условия для работы схемы в режиме генерации.
- •Генераторы гармонических сигналов. Схема. Достоинства и недостатки.
- •Кварцевый генератор. Схема. Достоинства и недостатки.
- •М ультивибраторы (генераторы прямоугольных колебаний). Схема.
- •Источники электропитания. Классификация.
- •Компенсационные. Параметрические. Достоинства и недостатки.
- •Н а транзисторах.
- •Повышающий стабилизатор. Схема. Принцип работы.
- •Функциональная схема ключевого источника питания (принципиальная схема). Принцип р аботы.
- •Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения на транзисторе. Схема и п ринцип работы.
- •Интегральный стабилизатор напряжений. Схема. Принцип работы.
- •Тепловое сопротивление.
- •Параллельное и последовательное включения транзисторов. Схемы и их назначение.
- •Источники опорного напряжения. Задание рабочего тока стабилитрона, источника тока на оу. Стабилитронные интегральные микросхемы.
- •Трехвыводные и четырехвыводные стабилизаторы. Простейший способ увеличения тока. Схемы. Недостатки.
- •Стабилизатор тока. Зарядное устройство (простое) с ограничением тока заряда. Сдвоенные стабилизаторы, их достоинства. Схемы.
- •Стабилизаторы-ограничители переменного напряжения.
- •Регулятор-стабилизатор напряжений на тиристоре.
- •Последовательные устройства. Триггеры: по количеству входов, по способу ввода информации. Способы управления: со статическим и динамическим управлением.
- •Последовательные устройства. Регистры.
- •Счетчик Джонсона. Схема и принцип работы.
- •Счетчики и делители. Достоинства и недостатки. Классификация счетчиков: по коэффициенту или модулю счета, по направлению счета, по способу организации внутренних связей.
- •Синхронные счетчики. Счетчики кмоп. Способы измерения коэффициента пересчета.
- •Комбинационная логика. Мультиплексоры. Демультиплексоры и дешифраторы. Шифраторы. Компараторы. Схемы контроля четности. Сумматоры. Цап и ацп.
Ос последовательная по напряжению и по току. Схемы. Основные параметры.
П оследовательная ОС по напряжению
При последовательной обратной связи по напряжению с сопротивления нагрузки усилителя снимается часть выходного напряжения , которое во входной цепи алгебраически складывается с .
Напряжение обратной связи Uос = χUвых где χ – коэффициент ОС.
χ = R2/(R1+R2) ≈R2/R1 (обычно R1<<R2).
Прежде всего рассмотрим влияние последовательной ОС по напряжению на коэффициент усиления по напряжению. Для усилителя, охваченного обратной связью, кuoс = Uвых/(Uвх±Uос) = Uвых/[Uвх(1±χкu)]
но коэффициент усиления по напряжению усилителя без обратной связи
кu = Uвых/Uвх, поэтому после проведения преобразования для ООС можно записать: Киос=ки/(1+χки).
При ПОС в знаменателе правой части следует использовать знак «минус».
Введем понятие глубины обратной связи F. Для ООС F = 1+χкu. Отсюда следует, что глубина ООС возрастает при увеличении χ и Ки, При очень глубокой ООС F = χкu, , поэтому в данном случае можно записать кuос = 1/χ = (R1+R2)/R2
Вывод: при глубокой ООС (F>10) удается практически полностью исключить влияние параметров транзистора и всего усилителя на его КиОС. Не будут влиять такие факторы, как изменение температуры, радиационное воздействие, разброс параметров, старение и др. Таким образом, можно утверждать, что введение глубокой последовательной ООС по напряжению обеспечивает стабильность усиления по напряжению.
Улучшение стабильности коэффициента усиления с помощью ООС широко используется для расширения АЧХ усилителя. При отклонении в области НЧ или ВЧ уменьшается Ки, но уменьшается и глубина ООС, т.е. 1+ χ Ки. В результате
КиОС изменяется слабо и реализуется АЧХ с широкой полосой пропускания.
Улучшение
стабильности коэффициента усиления
с помощью ООС
широко используется для расширения
АЧХ усилителя
Входное
сопротивление усилителя с ООС Rвх.ос
определяется
способом
подачи сигналов обратной связи во
входную цепь. При
последовательной ООС по напряжению
Rвх.ос
можно
представить как Rвх.ос
= Uвх(1+χкu)/Iвх
= RвхF.
Отсюда следует, что последовательная ООС по напряжению увеличивает входное сопротивление усилителя в F раз.
Выходное сопротивление усилителя с ООС определяется способом снятия сигнала обратной связи с выхода устройства. При последовательной ООС по напряжению Uвьч усилителя меньше зависит от тока нагрузки, что соответствует уменьшению его выходного сопротивления. Для рассматриваемого вида ООС можно записать Rвых.ос = Rвых/F
Отсюда следует, что последовательная ООС по напряжению уменьшает выходное сопротивление в F раз. Таким образом, чем глубже ООС, тем меньше Rвых.ос. Изложенное выше позволяет заключить, что последовательная ООС по напряжению уменьшает и стабилизирует коэффициент усиления по напряжению, снижает как линейные, так и нелинейные искажения, повышает входное сопротивление и уменьшает выходное сопротивление усилителя.
Rос
Сос
Последовательный усилитель с ОС по напряжению 100% посл-ная ОС по напряжению
Последовательная ОС по току
П ри последовательной обратной связи по току в выходной цепи усилителя включается специальный резистор ,
п адение напряжения на котором пропорционально выходному току.
Во входной цепи усилителя это алгебраически складывается с входным напряжением.
.
При глубокой ООС по току эту формулу можно преобразовать к следующему виду:
Последовательная ООС по току, как и по напряжению, уменьшает частотные искажения (расширяет полосу пропускания АЧХ) и нелинейные искажения усилителя. Введение ООС снижает также влияние помех и наводок, проникающих в усилитель.
Входное сопротивление усилителя с ООС определяется способом подачи сигналов во входную цепь
Наиболее существенное отличие последовательных ООС по напряжению и току проявляется через величину RвыхОС. Выходное сопротивление усилителя с ООС определяется способом снятия сигнала обратной связи с выхода устройства. При этом способ подачи сигнала ООС во входную цепь не играет никакой роли. Для RвыхОС усилителя, охваченного ООС по току, можно записать следующее выражение:
откуда следует, что выходное сопротивление возрастает. Таким образом, рассматриваемая ООС приводит к увеличению RвьхОС, причем тем в большей степени, чем глубже обратная связь.
Изложенное выше позволяет заключить, что последовательная ООС по току стабилизирует коэффициент усиления по напряжению при постоянной нагрузке, снижает искажения, повышает входное и выходное сопротивления усилителя.