36. Параметры ОУ (входные, выходные и динамические). Характеристики.

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 16

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

37. Инвертирующие усилители (схемы). Параметры. Достоинства и недостатки.

38. Преобразователь тока в напряжение. Неинвертирующий усилитель (схема). Достоинства и недостатки.

39. Сумматоры и вычетатели. Неинвертирующий сумматор (схема). Недостаток. Инвертирующий сумматор (схема). Достоинства и недостатки. Применение. Вычетатель.

40. Интегратор и дифференциатор. Схемы. Применение.

41. Компараторы (устройства сравнения). Схемы. Недостатки.

42. Триггер Шмидта (компаратор с гистерезисом). Схемы. Недостаток.

43. Генераторы синусоидальных колебаний. Условия для работы схемы в режиме генерации.

44. Генераторы гармонических сигналов. Схема. Достоинства и недостатки.

45. RC-генераторы с мостом Вина. Схема. Достоинства и недостатки.

46. Кварцевый генератор. Схема. Достоинства и недостатки.

47. Мультивибраторы (генераторы прямоугольных колебаний). Схема.

48. Источники тока на ОУ.

49. Усилители мощности на ОУ.

50. Инвертирующий ОУ с большим R_вх и k_u.

51. Повторитель – инвертор.

52. Усилитель фототока с высокой крутизной.

53. Прецизионные выпрямители.

54. Мостовые усилители на ОУ.

55. Фазовращатель.

56. Питание ОУ от одного источника.

57. Усилитель переменного напряжения.

58. Источники электропитания. Классификация.

59. Компенсационные. Параметрические. Достоинства и недостатки.

60. Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения на транзисторе. Схема и принцип работы.

61. Понижающий преобразователь. Схема. Принцип работы.

62. Повышающий преобразователь. Схема. Принцип работы.

63. Повышающе – понижающий преобразователь (комбинированный неинвертирующий). Схема. Принцип работы.

64. Повышающе – понижающий инвертирующий преобразователь. Схема. Принцип работы.

65. Функциональная схема ключевого источника питания (принципиальная схема). Принцип работы.

66. Резонансные преобразователи.

1. Биполярные транзисторы. Основные характеристики: входные, выходные, проходные. Электрические и экспоненциальные параметры.

Биполярные транзисторы–это п/п с двумя p – n переходами и тремя электродами.

Отличительный признак: для нормальной работы необходимы носители двух видов - электроны и дырки. Используются два встречно включенных p – n перехода. Бывают двух типов:

n² и p² – сильно легированные области.

В транзисторе, находящемся в активном состоянии, переход эмиттер-база, эмиттерный переход, смещен в прямом направлении, т.е. приоткрыт, а коллекторный переход закрыт.

Прямосмещенный эмиттерный p-n-переход ускоряет электроны из эмиттера в базу. Если база узкая – меньше диффузионной длины – и электрон не успевает рекомбинировать в базе, он пролетает через базу в коллектор, ускоряясь положительным напряжением последнего. Изменяя прямое напряжение эмиттер-база , мы изменяем количество электронов, впрыскиваемых в базу из эмиттера, а значит и ток коллектора.

В усилительном режиме работы транзистора, эмиттерный переход смещен в прямом направлении, коллекторный - в обратном. Эмиттерный переход сильно легирован, коллектор - обеднен. Коллекторный переход должен быть равномерно легирован и в меньшей степени, чем эмиттер, с целью увеличения пробивного напряжения коллектор-база.

I_э = I_к+I_б (Так как ток коллектора во много раз больше тока базы, то токи эмиттера и коллектора приближенно равны).

Основные электрические параметры:

По мощности: маломощные <0.3Вт, средней м-сти-0.3-3Вт, большой м-cти >3Вт.

По частоте (граничная частота усиления): низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные>300Гц, сверхвысокачастотные>3000Гц.

h21 - коэф.усиления, Iкб0,Iэб0 - токи утечки, Ck,Cэ - предельные эксплуатационные параметры, Uкэmax, Uкбmax, Uбэmax, Iкmax, Iбmax, Iэmax

2. Каскад с ОЭ: схема включения, значения параметров R вх, R вых, Ku , Ki , φ. Достоинства, недостатки и применение.

С1 и С2 предназначены для разделения источника сигнала и усилителя а также усилителя и нагрузки с целью исключения протекания через источник сигнала и нагрузку постоянного тока из цепей транзистора и недопущения повреждения и некорректной работы источника сигнала и нагрузки а также нарушения режимов работы транзистора.

Делитель напряжения R1 и R2 предназначен для задания положения рабочей точки транзистора на проходной характеристике.

Rэ’ служит для температурной стабилизации положения рабочей точки и обеспечивает последовательную отрицательную обратную связь по току. Исходя из значения оптимизации Rэ’ с точки зрения температурной стабилизации и использования энергии источника питания его выбирают равным 0.1 – 0.3 Rк. Однако, Rэ’ ограничивает Ku. С целью увеличения Ku параллельно Rэ’ включают Rэ” через конденсатор Cэ. Cэ при этом препятствует ухудшению стабилизации рабочей точки.

Rк создаёт путь выхода тока и служит для выделения выходного сигнала.

Cф обеспечивает эквипотенциальность по переменному току шины питания и общей шины.

Достоинства: высокие коэффициенты усиления по току h₂₁ и напряжению (десятки, сотни), более высокие (по сравнению с ОБ), относительно высокоеR_вх.

Недостатки: невысокое R_вх, высокое R_вых, инвертирование сигнал (способствует возникновению самовозбуждения и уменьшает коэффициент усиления на высоких частотах вследствие эффекта Миллера), зависимость Кu от Rн.

,

Применение: основной усилитель напряжения низких, средних и высоких частот.

3. Каскад с ОК: схема включения, значения параметров R вх, R вых, Ku , Ki , φ. Достоинства, недостатки и применение (эмитерный повторитель).

С1 и С2 предназначены для разделения источника сигнала и усилителя а также усилителя и нагрузки с целью исключения протекания через источник сигнала и нагрузку постоянного тока из цепей транзистора и недопущения повреждения и некорректной работы источника сигнала и нагрузки а также нарушения режимов работы транзистора.

Делитель напряжения R1 и R2 предназначен для задания положения рабочей точки транзистора на проходной характеристике.

Rэ служит для температурной стабилизации положения рабочей точки и обеспечивает последовательную отрицательную обратную связь по току.

Cф обеспечивает эквипотенциальность по переменному току шины питания и общей шины.

Достоинства: высокое входное сопротивление, низкое выходное сопротивление, отсутствие фазового сдвига, высокий Ki, Ku не зависит от Rн.

Недостатки: отсутствие усиления по напряжению.

Применение: во входных каскадах для согласования с высоким сопротивлением источника сигнала, промежуточных каскадах для согласования с высоким сопротивлением источника тока, выходных каскадах для согласования с низким сопротивлением нагрузки и как усилители, у которых Ku не зависит от Rн.

4. Каскад с ОБ: схема включения, значения параметров R вх, R вых, Ku , Ki , φ. Достоинства, недостатки и применение .

С1 и С2 предназначены для разделения источника сигнала и усилителя а также усилителя и нагрузки с целью исключения протекания через источник сигнала и нагрузку постоянного тока из цепей транзистора и недопущения повреждения и некорректной работы источника сигнала и нагрузки а также нарушения режимов работы транзистора.

Делитель напряжения R1 и R2 предназначен для задания положения рабочей точки транзистора на проходной характеристике.

Rэ служит для температурной стабилизации положения рабочей точки и обеспечивает последовательную отрицательную обратную связь по току.

Rк создаёт путь выхода тока и служит для выделения выходного сигнала.

Cф обеспечивает эквипотенциальность по переменному току шины питания и общей шины.

Cб необходим для сглаживания пульсации переменного сигнала и поддержания постоянного напряжения на базе.

Достоинства: высокий Ku, отсутствие сдвига фаз между входным и выходным напряжением, отсутствие эффекта Миллера (исключает уменьшение Ku на высоких частотах).

Недостатки: отсутствие усиления по току, низкое входное сопротивление, высокое выходное сопротивление.

Применение: ограниченное, во входных каскадах СВЧ усилителей и в составе каскодных схем.

Каскод - два или более усилительных элемента с гальванической связью, выполняющих роль одного усилительного каскада.

Каскад - независимая усилительная ячейка, которую можно выделить из схемы и обозначить ее свойства.

5. Статические характеристики биполярных транзисторов, h - параметры, схемы замещения транзисторов.

Параметры транзисторов являются величинами, характеризующими их свойства. Все параметры можно разделить на собственные (первичные) и вторичные.

Собственные параметры характеризуют свойства самого транзистора независимо от схемы его включения. К ним относятся: rэ – сопротивление эмиттера, rк – сопротивление коллектора, rб – сопротивление базы. Значения сопротивлений рассматриваются по отношению к переменной составляющей. С учетом этих параметров транзистор, включенный по схеме с ОЭ, может быть представлен эквивалентной схемой.

Схема замещения:

Статическими характеристиками транзисторов называют графики, выражающие функциональную зависимость между токами и напряжениями транзистора.

Статическими характеристиками являются статический коэффициент передачи тока эмиттера α и тока базы β.

С точки зрения системы вторичных параметров транзистор рассматривают как некоторый четырехполюсник со следующей схемой замещения.

Эквивалентная схема с h -параметрами:

1) Входное сопротивление при коротко замкнутом выходе при , к.з. на выходе

……………….по переменному току,

2)Коэффициент обратной связи по напряжению при х.х. на входе, . Этот коэффициент показывает, какая доля выходного переменного напряжения передается на вход транзистора вследствие отрицательной обратной связи в нем.

3) Усиление тока при к.з. на выходе по переменному току , при , .

Показывает коэффициент усиления переменного тока транзистором в режиме работы без нагрузки.

4) Выходная проводимость при х.х. на входе , при , – часто используют выходное сопротивление.

Представляет собой внутреннюю проводимость для переменного тока между выходными зажимами транзистора.

6. Транзисторный источник тока. Транзисторный источник тока с заземленной нагрузкой. Недостатки.

Транзисторный источник тока

Работает следующим образом: напряжение на базе Uб> 0,6 В поддерживает эмиттерный переход в открытом состоянии: Uэ = Uб - 0,6 В. В связи с этим Iэ = Uэ/Rэ = (Uэ - 0,6/Rэ). Так как Iэ ≈ Iк, то Iк≅ (Uб - 0,6 В)/Rэ независимо от напряжения Uк до тех пор, пока транзистор не перейдет в режим насыщения (Uк>Uэ + 0.2 В).