- •Усилители. Параметры и характеристики усилителей.
- •Основные характеристики усилительных устройств.
- •2. Линейные и нелинейные искажения в усилителях.
- •Шумы в электронных схемах.
- •4. Задание рабочей точки биполярного транзистора (бт) в схеме с фиксированным током базы. Основные расчетные соотношения.
- •5. Усилительные каскады на пт с общим истоком.
- •6. Обратные связи в усилителях.
- •7. Влияние обратной связи на параметры и характеристики усилителей.
- •8. Термостабилизация в усилительных каскадах.
- •12. Усилители постоянного тока (упт) на бт: способы устранения дрейфа нуля, согласование уровней постоянного напряжения между каскадами.
- •14. Методы борьбы с дрейфом нуля. Балансные (мостовые) схемы
- •15. Методы борьбы с дрейфом нуля. Дифференциальный каскад.
- •18.Операционные усилители.
- •19.Инвертирующий усилитель
- •20.Неинвертирующий усилитель
- •21. Применение оу для выполнения нелинейных операций.
- •24. Ключ на биполярном транзисторе.
- •25. Ключ на переключателе тока.
- •27. Комплементарный ключ
- •28. Семейства логических элементов.
- •32. Кмоп-логика.
- •33. Триггерная ячейка
- •41. Преобразователи кодов.
Усилители. Параметры и характеристики усилителей.
АУ опис-ся след. пар-ми:
1) Коэф. усиления по U: Ku=Uвых/Uвх
2) Коэф. усиления по I: Ku=Iвых/Iвх
3) Коэф. усиления по P: Kp=Pвых/Pвх
Для многокаскадных усилителей
Коэффициент усиления, выраженный в логарифмических единицах, равен
Коэффициент усиления многокаскадного усилителя, выраженный в децибелах
4) Вх. и вых. сопр-е: Zвх=Uвх/Iвх; Zвых=Uвых/Iвых
5)Выходная мощность Pвых=U2мвых/2Rн
6)Потр-ая мощность – P, кот. потр. усил. каск. от ИП
7)КПД – (Рвых/Рпотр)*100%
8)Чувств-ть-мин. вх. с-л, кот. м.б. различим на вых. ус-ля на фоне действ-их помех.
9)Динамич. диап. усиления: D=Uвх маx/Uвх мin
10)Искажение с-ла – изм-е формы каскада на вых. ус-ля от формы вх. с-ла. Бывают: нилин-е и лин-е.
Основные характеристики усилительных устройств.
З ависимость коэффициента усиления от частоты входного сигнала К=F(f) принято называть амплитудно-частотной (частотной) характеристикой (АЧХ). Она изображена на рис. 10.5,а. Идеальная АЧХ параллельна оси частот.
Реально, гармонические составляющие входного сигнала усиливаются усилителем неодинаково, поскольку реактивные сопротивления элементов схемы по разному зависят от частоты. Частоты усиления, на которых
коэффициент усиления уменьшается в раз или на 3 дБ по сравнению со средней частотой, называют граничными частотами: нижняя fн и верхняя fв; разность частот
fв −fн =∆f называют полосой пропускания.
Фазовые искажения усилителя оцениваются его фазочастотной характеристикой ϕ=F(f). График фазочастотной характеристики представляет собой зависимость угла сдвига фазы между входным и выходным напряжениями усилителя от частоты (рис. 10.5,б). Фазовые искажения в усилителе отсутствуют, когда фазовый сдвиг линейно зависит от частоты. Идеальной фазочастотной характеристикой является прямая линия, начинающаяся в начале координат (рис. 10.5,б пунктирная линия).
А мплитудная характеристика отражает зависимость амплитудного значения первой гармоники выходного напряжения от амплитуды синусоидального входного напряжения Uвых = f(Uвх) (рис. 10.6). Амплитудная характеристика не проходит через начало координат ввиду наличия на выходе напряжения собственных помех и шумов усилителя. Участок характеристики ниже точки А не используется, ибо полезный сигнал трудно отличить от напряжения собственных помех и шумов. На участке АВ коэффициент усиления – величина постоянная, и этим участком амплитудной характеристики определяется динамический диапазон усилителя. Амплитудная характеристика обладает хорошей наглядностью и позволяет качественно определить: коэффициент усиления; динамический диапазон; минимальные и максимальные допустимые значения входного сигнала; уровень собственных шумов.
П ереходная характеристика выражает зависимость от времени выходного напряжения усилителя, на вход которого подан мгновенный скачок напряжения (рис. 10.7). Эта характеристика определяет процесс перехода усилителя из одного состояния в другое. Скачкообразное изменение входного напряжения позволяет выяснить реакцию усилителя на это воздействие сразу в двух режимах: переходном и стационарном. Характер переходного процесса в усилителе во многом зависит от наличия реактивных элементов L, C, которые препятствуют мгновенному изменению тока в индуктивности и напряжения на емкости. Напряжение на выходе не может измениться скачкообразно при подаче на вход импульса. Время, в течение которого фронт нормированной переходной характеристики нарастает от уровня 0,1 до уровня 0,9, называется временем нарастания tнар. Превышение мгновенного значения
напряжения над установившимся называют выбросом δ и выражают в процентах.
Существует так называемое критическое значение выброса, при котором δ не зависит от числа каскадов усилителя.
Неравномерность вершины нормированной переходной характеристики обозначается через ∆, измеряется как и выброс в процентах от стационарного значения и не должна превышать 10 % для усилителей высококачественного воспроизведения.