- •Раздел1. Основы электротехники
- •1.1.Постоянный электрический ток
- •1.2.Электрическое сопротивление. Закон Ома
- •1.3. Различные виды соединений резисторов. Эквивалентное сопротивление
- •1.4. Закон Кирхгофа для тока
- •1.5. Закон Кирхгофа для напряжений
- •1.6. Мощность
- •1.7. Переменный ток
- •Значениями переменного напряжения
- •1.8. Электрические сигналы и их параметры
- •1.9. Гармоники
- •1.10. Источники эдс и источники тока
- •1.11. Векторное представление гармонического сигнала
- •1.12. Разность фаз сигналов
- •1.13. Реактивное сопротивление
- •1.14. Полное сопротивление электрической цепи
- •1.15. Колебательный контур
- •1.16. Емкость и индуктивность в электрических цепях
- •Раздел 2. Основы электроники
- •2.1. Резисторы
- •Электрические параметры резисторов
- •Основные применения резисторов
- •2.2. Конденсаторы
- •Параметры конденсаторов
- •Конденсаторы с изменяемым значением емкости
- •2.3. Трансформаторы, дроссели и катушки индуктивности Основные применения трансформаторов
- •Классификация трансформаторов
- •Трансформаторы питания
- •Катушки индуктивности
- •Унифицированные дроссели
- •2.4.Полупроводниковые диоды
- •Стабилитроны и стабисторы
- •Варикапы
- •Основные применения диодов
- •2.5. Транзисторы
- •Общие сведения о биполярных транзисторах
- •Статические характеристики биполярных транзисторов
- •Параметры транзистора как активного четырехполюсника
- •Основные электрические параметры биполярных транзисторов
- •Область безопасной работы транзистора
- •Полевые транзисторы
- •Составные транзисторы
- •Эмиттерный повторитель
- •2.6. Усилительные устройства
- •2.6.1. Электрические показатели усилителей
- •Относительные энергетические показатели
- •Качественные показатели
- •Абсолютные энергетические показатели
- •2.6.2. Основные характеристики усилителей Амплитудная характеристика
- •Переходная характеристика
- •Сквозная динамическая характеристика
- •2.6.3. Режимы работы усилительного элемента в схеме
- •Режим отсечки
- •Режим насыщения
- •Линейный режим
- •Ключевой режим
- •Режим а
- •Режим в
- •Режим с
- •2.6.4. Усилительный каскад по схеме общий эмиттер
- •Частотные свойства каскада в области низких частот
- •2.6.5. Смещение в усилительных каскадах
- •Последовательная схема с двумя источниками смещения
- •Последовательная схема с одним источником питания
- •Параллельная схема смещения с одним источником питания
- •Стабильность усилительных каскадов с фиксированным смещением
- •Коллекторная стабилизация тока покоя транзистора
- •Комбинированная стабилизация тока покоя транзистора
- •2.6.6. Усилительный каскад на полевом транзисторе
- •2.6.7. Обратная связь в усилителях
- •Классификация ос
- •Влияние ос на показатели усилителя
- •2.6.8. Двухтактные усилительные каскады
- •2.7. Операционные усилители и их применение
- •2.7.1. Общие сведения
- •Идеальный и реальный оу
- •2.7.2. Параметры и характеристики оу
- •Входные токи смещения
- •Входной ток сдвига
- •Входное напряжение сдвига
- •Дрейф нуля выходного напряжения
- •Входные сопротивления
- •Коэффициент ослабления синфазного сигнала
- •Напряжение шумов
- •Скорость нарастания выходного напряжения
- •Частотная характеристика
- •Выходное сопротивление
- •2.7.3. Основные применения оу
- •Компаратор напряжений
- •Усилители электрических сигналов
- •2.8. Источники питания рэа
- •Общие сведения
- •2.8.4. Стабилизаторы напряжения
- •Типовая структурная схема стабилизатора напряжения
- •Электрические параметры стабилизаторов напряжения
- •Параметрический стабилизатор напряжения
- •Последовательные и параллельные компенсационные стабилизаторы
- •Схемная реализация последовательного компенсационного стабилизатора напряжения
- •2.8.5. Интегральные стабилизаторы напряжения
- •Общие сведения
- •Регулирование выходного напряжения
- •Повышение нагрузочной способности исн
- •Защита стабилизаторов напряжения
Выходное сопротивление
Выходное сопротивление Rвых показывает, как изменяется выходное напряжение ОУ при изменении его выходного тока. Для измерения Rвых на вход ОУ, охваченного отрицательной обратной связью, подается входной сигнал (например, гармонический). Выходное напряжение измеряется при разных значениях нагрузки, а, следовательно, и выходного тока. Выходное сопротивление рассчитывается, как отношение изменения выходного напряжения к вызвавшему это изменение приращению выходного тока.
2.7.3. Основные применения оу
Из всего многообразия схем с ОУ можно выделить три типа включения усилителей: ОУ с отрицательной обратной связью; ОУ без обратной связи (разомкнутый усилитель); ОУ с положительной обратной связью.
Отрицательная обратная связь позволяет операционному усилителю находиться в линейном режиме. За счет этого обеспечивается прямая пропорциональная зависимость выходного напряжения от Ед. Такая обратная связь используется в усилительных схемах, источниках напряжения и тока, других схемах преобразования аналоговых сигналов.
В разомкнутом состоянии ОУ находится в состоянии насыщения. При этом знак постоянного выходного напряжения зависит от знака Ед. В этом включении ОУ используется как компаратор (устройство сравнения напряжений). Подключение положительной обратной связи позволяет улучшить характеристики компараторов: исключить ложные срабатывания при наличии помех за счет регулируемого изменения «чувствительности» компаратора; повысить быстродействие.
Компаратор напряжений
Схема компаратора на ОУ представлена на рис.2.101.
На инвертирующий вход ОУ подано опорное напряжение Uоп. С опорным напряжением сравнивается входной сигнал треугольной формы Евх. Пока Uоп больше Евх дифференциальное входное напряжение отрицательно. Поэтому на выходе ОУ присутствует напряжение насыщения отрицательной полярности. Когда значение Евх превысит величину Uоп, компаратор переключится в состояние положительного напряжения насыщения, так как Ед сменит знак на противоположный. В дальнейшем переход к отрицательному напряжению насыщения произойдет, как только Евх станет меньше Uоп.
Рис.2.101. Использование ОУ в качестве компаратора напряжений
а. – принципиальная схема компаратора;
б. – временные диаграммы работы компаратора.
Компаратор позволяет сравнивать входное напряжение с заданным (опорным) напряжением и фиксировать моменты времени, когда контролируемое напряжение «пересекает» уровень опорного сигнала. Этому моменту времени соответствует изменение полярности выходного напряжения ОУ. «Направление» изменения контролируемого напряжения (уменьшение или увеличение) определяется знаком выходного напряжения ОУ, установившегося сразу после переключения компаратора, рис.2.101.б.
Рассмотренную схему называют также детектором уровня (опорного напряжения). В качестве опорного напряжения можно использовать потенциал земли. Для этого достаточно заземлить любой вход ОУ, а на другой вход подать контролируемый сигнал. Такая схема называется детектором нулевого уровня.