Сделай Сам Свою Работу на 5

Однокаскадные и многокаскадные усилители. Обратная связь в усилителе.





 

В данной теме с помощью учебной литературы и других источников информации следует изучить:

Схемы стабилизации.

Виды межкаскадной связи. Достоинства и недостатки каждой схемы межкаскадной связи. Область применения.

Положительная и отрицательная обратная связь в усилителях. Структурные схемы усилителей с обратной связью. Виды обратной связи (по току, по напряжению, последовательная, параллельная, частотнозависимая, частотнонезависимая).

Влияние отрицательной обратной связи (ООС) на коэффициент напряжения. Глубина обратной связи. Влияние ООС на нелинейные искажения, фон и помехи, на стабильность выходного напряжения, на величину частотных и фазовых искажений, на величину входного и выходного сопротивления усилителя.

Температурная стабилизация режима работы усилительного каскада.

Особенности работы и эквивалентные схемы каскадов предварительного усиления.

Резисторный каскад усиления на биполярном транзисторе, его принципиальная схема и назначение элементов. Упрощенный расчет каскада.

Методические указания.

Для того чтобы рассчитываемый каскад удовлетворял заданным техническим условиям при любом исправном транзисторе данного типа и заданном диапазоне изменения температуры окружающей среды, необходимо стабилизировать положение точки покоя. Поэтому вопрос стабилизации точки покоя в транзисторных каскадах с использованием ООС по постоянному току, а также схемы температурной компенсации следует изучить весьма тщательно.



При изучении схем межкаскадной связи следует помнить, что эти схемы необходимы для передачи усиленных сигналов с выхода одного усилительного элемента на вход последующего и одновременно служат для подачи питающих напряжений на электроды усилительных элементов.

Обратная связь (ОС) – это связь, при которой сигнал поступает с выхода усилителя на его вход, т.е. в направлении обратном нормальному. Существует несколько видов ОС, однако, из всех видов обратной связи следует выделить внешнюю отрицательную обратную связь. Внешняя ОС легко управляемая, ее и вводят для улучшения качественных показателей усилителя.

Изучая теорию обратной связи, усвойте такие понятия как коэффициент передачи цепи обратной связи, глубина обратной связи.



Следует четко понимать различие между положительной (ПОС) и отрицательной (ООС) обратной связью. Способы введения и снятия ОС могут быть различными . Наиболее широко в усилителях применяют отрицательную обратную связь (ООС). Следует научиться составлять структурные схемы усилителей с различными способами введения и снятия ОС.

Каскады предварительного усиления.

Каскады предварительного усиления работают при весьма неполном использовании характеристик усилительного элемента вследствие малой амплитуды входного сигнала, в результате чего его параметры за период сигнала можно считать постоянным. Резисторный каскад является основным типом каскадов предварительного усиления благодаря простоте конструкции, низкой стоимости, небольшим размерам, лучшим частотным, переходным характеристикам.

 

Вопросы для самопроверки

1. Причины нестабильности режима работы (точки покоя) транзистора.

2. Поясните принцип действия эммитерной стабилизации.

3. Назовите основные виды межкаскадной связи и укажите, в каких усилительных каскадах они применяются.

4. По каким причинам в усилителе может возникнуть обратная связь?

5. В каком случае обратную связь называют отрицательной?

6. Назовите способы введения и снятия обратной связи.

7. Как влияет ООС на частотную характеристику усилителя?

8. Как влияет ООС на нелинейные искажения, возникающие в усилителях?

9. Какого вида ООС увеличивает входное сопротивление усилителя и уменьшает его выходное сопротивление?



10. Перечислите назначение каскадов предварительного усиления и перечислите основные показатели, которые характеризуют их работу.

11. Назовите основные свойства (достоинства и недостатки) резисторных каскадов.

12. Назовите назначение всех элементов схем резисторных каскадов.

 

Тема 3.2 Усилители постоянного тока.

Особенности работы усилителей постоянного тока (УПТ) прямого усиления. Причины "дрейфа нуля" и способы его уменьшения.

Балансные и компенсационные схемы. Дифференциальные каскады. Понятие об УПТ с преобразованием.

В данной теме с помощью учебной литературы и других источников информации следует изучить:

Основные особенности усиления медленно меняющихся сигналов и построение усилителей постоянного тока (УПТ). УПТ прямого усиления. Причины «дрейфа нуля» и способы его уменьшения.

Балансные и компенсационные схемы. Принципиальные схемы, основные свойства и коэффициент усиления дифференциальных усилителей. Подавление синфазного сигнала и стабилизация рабочей точки.

Понятие об УПТ с преобразованием и его структурная схема.

Методические указания

Усилители, способные усиливать сигналы, меняющиеся сколь угодно медленно во времени, называют усилителями постоянного тока (УПТ). По принципу действия усилители постоянного тока делят на две группы; УПТ прямого усиления и УПТ с преобразованием.

Наибольшее применение находят УПТ прямого усиления. В цепях межкаскадной связи таких УПТ отсутствуют разделительные конденсаторы и трансформаторы. На основе УПТ прямого усиления строятся современные интегральные операционные усилители.

Рассматривая УПТ, разберитесь в особенностях его частотной и амплитудной характеристик. Изучая схемы УПТ с непосредственной связью, обратите внимание на то, что УПТ реализуются на базе резисторных каскадов.

Общий недостаток УПТ состоит в том, что из-за изменений питающего напряжения, температуры, старения усилительных элементов на входе усилителя появляется самопроизвольное изменение выходного напряжения, т.е. обнаруживается ложный сигнал. Такое явление называется – дрейф нуля.

В значительной степени дрейф нуля удается уменьшить, используя на входе УПТ балансные схемы.

Примером балансной схемы является дифференциальный усилитель. Дифференциальный усилитель (ДУ) наиболее распространенный входной каскад в УПТ, так как он обладает наименьшим дрейфом нуля.

Изучите принципиальную схему и свойства ДУ.

Особое внимание уделите вопросам подавления синфазных сигналов.

Для усиления сигналов с напряжением ниже сотен микровольт предназначены УПТ с преобразованием частоты. Следует ознакомиться со структурной схемой УПТ с преобразованием.

 

Операционные усилители: свойства, применение.

ОУ в Интегральном исполнении. Специальные виды усилителей.

 

В данной теме с помощью учебной литературы и других источников информации следует изучить:

Значения и основные свойства операционных усилителей (ОУ). Особенности построения схем. Основные параметры, соотношения. Достоинства ОУ.

Область применения операционных усилителей. Понятие о решающем усилителе, коэффициент передачи, входное и выходное сопротивление.

Упрощенный расчет ОУ.

Специальные звенья: инерционное, нелинейное, релейное (компаратор), звено Люфта, звено с петлей гистерезиса, их схемное решение, принцип работы, основные соотношения.

Специальные усилители на интегральных микросхемах, их функциональное назначение.

 

Методические указания

Операционные усилители (ОУ) – это универсальные многофункциональные усилители, основа элементной базы современной аналоговой электроники. Операционный усилитель будет тем точнее реализовывать заданную для него конкретной схемой включения функцию, чем ближе его параметры будут приближаться к параметрам идеального операционного усилителя.

Реально идеальных ОУ не существует. Необходимые в каждом конкретном случае свойства усилительных устройств на ОУ можно получить путем подключения различных внешних цепей обратной связи, включающих линейные, нелинейные, частотно-зависимые и другие элементы.

Необходимо знать условное обозначение ОУ, структурную схему и назначение отдельных узлов.

Для того чтобы получить необходимые характеристики устройств на ОУ, необходимо не только выбрать тип ОУ с нужными параметрами, знать особенности ОУ в различных схемах включения, но и уметь качественно анализировать работу проектируемого устройства.

ОУ может быть использован как инвертирующий или неинвертирующий усилитель с обратной связью, который позволяет увеличить входной сигнал в определенное число раз.

Суммирующий ОУ может быть выполнен на основе инвертирующего или неинвертирующего усилителя, на вход которого от нескольких источников поступают входные сигналы. Входное напряжение в данном случае

 

Вопросы для самопроверки

1. Нарисуйте и поясните частотную и амплитудную характеристики УПТ.

2. Поясните работу и свойства схемы трехкаскадного УПТ с непосредственной связью.

3. Какое явление называется дрейфом нуля?

4. Перечислите способы уменьшения дрейфа нуля.

5. Нарисуйте принципиальную схему ДУ, поясните работу схемы при действии противофазных сигналов.

6. Каковы свойства идеального операционного усилителя?

7. Нарисуйте структурную схему ОУ и объясните назначение схемы сдвига уровня напряжения.

8. Изобразите функциональную схему инвертирующего усилителя ОУ. Чему равен его коэффициент усиления по напряжению?

9. Нарисуйте функциональную схему неинвертирующего усилителя ОУ. Чем его входное сопротивление отличается от инвертирующего усилителя?

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.