Предисловие

Дисциплина «Аналоговые электронные устройства» (АЭУ) является первой инженерной дисциплиной и расположена в учебном плане специальности «Радиотехника» на стыке дисциплин, обеспечивающих базовую теоретическую и инженерную подготовку радиоинженеров.

Целью данного конспекта лекций является оказание помощи студентам дневной и заочной форм обучения в получении знаний и навыков, позволяющих технически грамотно осуществлять анализ и синтез электрических схем аналоговых трактов типовой радиоэлектронной аппаратуры, производить обоснованный выбор структуры и компонентов схем.

Изложение материала базируется на ранее изученных теоретических курсах: высшая математика, физика, основы теории цепей, компонентная база РЭА, сигналы и процессы в радиотехнике, информатика и вычислительная техника. Поэтому студент должен иметь прочные знания по этим предметам.

В результате изучения дисциплины АЭУ студент должен знать принципы действия усилительных каскадов и устройств, в том числе дифференциальных каскадов, операционных усилителей, а также устройств аналоговой обработки сигналов, построенных на базе усилителей; современные методы анализа и схемотехнического проектирования этих каскадов и устройств с применением электронно-вычислительной техники и с учетом применения современной элементной базы. Студент должен уметь проводить анализ практических схем усилительных устройств, рассчитывать их основные характеристики, составлять схемы усилителей с учетом особенностей их применения.

Работа по изучению дисциплины должна подвергаться систематическому самоконтролю. С этой целью следует, по мере проработки очередной главы курса отвечать на контрольные вопросы по изучаемой теме. Проработка контрольных вопросов способствует скорейшему и более глубокому усвоению программы.

Рекомендации по использованию основной и дополнительной литературы приведены в соответствующих разделах конспекта лекций. Однако важно пользоваться и другой литературой, рекомендуемой в качестве учебников и учебных пособий для ВУЗов. Следует также постоянно обращаться к периодическим отечественным и зарубежным изданиям, в которых оперативно освещаются актуальные вопросы теории и техники усилительных устройств, а также устройств аналоговой обработки сигналов.

1. Основные определения и показатели усилительных устройств

1.1. Основные определения и способы классификации

Усилителем электрических колебаний называют устройство, которое за счет энергии источника питания формирует на выходе колебание, являющееся по форме копией входного сигнала, но с большим уровнем мощности.

Аналоговые электронные устройства — это устройства усиления и обработки аналоговых электрических сигналов, выполненные на основе электронных приборов.

В настоящее время наиболее распространены следующие способы классификации усилительных устройств:

• по форме усиливаемых сигналов (усилители непрерывных и усилители импульсных сигналов);

• по рабочему диапазону частот (усилители постоянного тока, усилители звуковой частоты, усилители радиочастоты, широкополосные усилители, избирательные усилители, СВЧ усилители);

• по типам усилительных элементов (транзисторные, ламповые, на интегральных микросхемах, на туннельных диодах и др.)

• по структуре схемы усилителя (однокаскадные, двухкаскадные, трансформаторные и т. д.);

• по конструктивному или технологическому исполнению;

• по назначению и области применения (усилители напряжения, усилители мощности, усилители записи или воспроизведения и т. д.)