Материал: Ответы

15. Генераторы стабильного тока и напряжения и их использование для стабилизации токов покоя транзистора. Так же стабилизация осуществляется с помощью генератора стабильного тока (ГСТ).

В нем осуществляется стабилизация Iк в точке покоя с помощью не только ООС в одном каскаде но и с использованием межкаскадной ООС по постоянному току :

Вней действует три петли ООС по постоянному току: 1) местная последовательная по току за счет Rэ1. 2)Местная последовательная по току за счет Rэ2

3)Параллельная ООС по току, обусловаленная резистором 2 связи. Механизм работы схемы:

- Uбэ2 действует между базой и эммитером 2-го транзистора VT2 и имеет такую полярность, что увеличение Urэ2 открывает первый тр-р VT1 , а уменьшение – закрывает.

- Если из за увеличения температуры ik2 возрастает это приводит к увеличениям Urэ2, VT1 открывается , ik1 увелич, Urэ1 понижается следовательно Uбэ2. В результате Iб2 будет уменьшаться препятствуя возрастанию ik2. Генераторы стабильного напряжения

Всхемотехнике аналоговых ИС широко применяют генераторы стабильного напряжения (ГСН) – двухполюсники, падение напряжения на которых слабо зависит от протекающего тока. Простейший ГСН – диод, через который протекает ток (от ГСТ или через сопротивление от ИП). В качестве диода обычно используют прямосмещенный эмиттерный переход Т, стабилизирующий напряжение на

уровне примерно 0,65 В. Для увеличения напряжения Uст стабилизации применяют последовательное соединение двух

Т в диодном включении либо схему рис. 4, а. В ней Uст UБЭ1 UБЭ2 1,3В (UБЭ1 , UБЭ2 – напряжения база – эмиттер Т). Иногда с целью повышения тока Т VT1 дополнительно вводят шунтирующее сопротивление R величиной несколько килоом, что уменьшает его дифференциальное сопротивление. Дальнейшее увеличение Uст достигают

цепями из трех (четырех) Т. Температурный коэффициент ст напряжения, стабилизируемого прямым включением диодов, является отрицательным.

Для получения малых значений Uст часто используют параллельное соединение делителя R1R2 и Т VT (рис. 4, б).

Здесь напряжение U БЭ и, значит, ток через сопротивление R2 стабильны. Приращение внешнего напряжения приложено к сопротивлению R1 и изменяет ток базы, влияющий на ток коллектора. Напряжение стабилизации

(пренебрегаем током базы) составляет Uст UБЭ(1 R1 R2 ). Варьируя значениями R1 и R2 , можно

регулировать величину Uст . Очевидно, в схеме Iст IК S Uст R2 ( R1 R2 ), где Iст ( Uст ) – приращение тока (напряжения) ГСН; S – крутизна последнего. Поэтому выходное сопротивление рассматриваемого

ГСН равно Rвых Uст Iст ( R1 R2 )( SR2 ) и составляет примерно 50…200 Ом.

Вместо диодов в ГСН часто применяют стабилитроны. Они имеют следующие недостатки: конечный набор значений Uст и большой допуск на них (кроме дорогих прецизионных стабилитронов); большой уровень шума; достаточно большое дифференциальное сопротивление; зависимость напряжения Uст от температуры (например, стабилитрон с

16.Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления и особенности их анализа связанные с малым уровнем входного сигнала. Требования, предъявляемые к оконечным усилительным каскадам и особенности их анализа. Применимо для БТ с общим эмиттером для области нижних и средних частот в которых можно пренебречь индуктивностями выводов транзистора.

КПУ работают при значительно малых уровнях входных сигналов, при этом можно считать линейными рабочие участки ВАХ УЭ. Связь между мгновенными значениями тока и напряжения линейна, а параметры усилительного элемента считаю независимыми от приложенного напряжения и протекающих токов. Это дает основание применить для УЭ линейную эквивалентную схему состоящую из RLC элементов и генераторов тока и напряжения и основные показатели КПУ определять аналитически. Поскольку уровень сигнала на вход мал, нелинейные искажения малы и их обычно не учитывают.

Назначение ОК (оконечный каскад) – обеспечение требуемого уровня сигнала. Если нагрузка активная, то ОК должен обеспечивать заданную мощность, если реактивная, то заданный уровень напряжения.

Особенность:

1) Уровень входного сигнала большой, следовательно НИ (без понятия что это)

2) Усилительные элементы особенно мощные с высоким потреблением энергии (КПД низкое) Анализ

Высокий уровень сигнала в ОК приводит к тому, что параметры УЭ за период меняются в широких пределах, поэтому основные показатели ОК рассчитываются графическим методом с использованием ВАХ УЭ. Линейные искажения сигнала в ОК анализируются приблизительно так же, как и в КПУ при этом используется усредненные параметры УЭ

17.применение эквивалентных схем для анализа каскадов предварительного усиления. Модели усилительных элементов, используемые при этом анализе. Построение упрощенных эквивалентных схем БТ.

18. Резисторные апериодические каскады предварительного усиления, их принципиальные и эквивалентные схемы.

Из трех типов транзисторных каскадов для усиления напряжения пригодны два: каскад с общей базой и каскад с общим эмиттером. Каскад с общим коллектором может быть применен в многокаскадных системах, однако непосредственного усиления напряжения такой каскад не дает и выполняет вспомогательную роль.

Для усиления напряжения звуковых частот наиболее пригоден каскад с общим эмиттером, так как он имеет более высокое входное и более низкое выходное сопротивления по сравнению с каскадом с общей базой. Усилительный каскад

Выбор транзистора

Для резисторного каскада транзистор выбирают по трем параметрам: верхней граничной частоте f , величине тока покоя коллектора IK0, и наибольшему допустимому напряжению коллектора UКЭ доп.

Граничная частота передачи тока базы f должна более чем в 5 раз превышать заданную верхнюю частоту усилителя fв:

f 5 fв = 107 Гц.

Ток покоя коллектора выбирается из условия

IК доп > IК0 > 1.5 Iн,

где

Iн = Uн / Rн = 667 мкА.

Напряжение питания усилителя Ек должно быть выбрано исходя из значения наибольшего допустимого напряжения

коллектора, т.е. меньше 0.8 UКЭ доп.

Поставленным требованиям удовлетворяет транзистор КТ315Б. Его параметры:

–f = 250 Мгц

–IК доп = 100 мА >> 1.5 Iн = 1 мА

–UКЭ доп = 25 В. Зададимся ЕК = 12 В < 0.8UКЭ доп = 20 В

Через резистор R включенный в управляемый элктрод УЭ подаѐтся питающие напряжение, Сопротивление этого резистора в основном определяет нагрузку УЭ по постоянному току. Конденсаторы Ср1 и Ср2, называемые разделительными , развязывают по постоянному току Уэ данного каскада от УЭ следующего каскада. При наличии разделительных конденсаторов режимы работы УЭ каскадов оказываются независимыми. Разделительный конденсатор устраняет передачу от одного каскада к другому медленных изменений напряжений, обусловленных нестабильностью работы УЭ по постоянному току.

Резисторы R1, R2 и Rэ обеспечивают подачу смещения на базу биполярного транзистора, образуя цепь эмиттерной стабилизации его режима.

19. Коэффициенты усиления, амплитудно-частоные и переходные характеристики. Связь между соответствующими частотами и временными областями этих характеристик.

Коэффициент усиления или передачи напряжения усилителя – это отношение амплитудных или действующих значений выходного и входного напряжений.

ku Uвых Uвх

ku определяется в установившемся режиме при гармоническом входном сигнале. Коэффициент сквозной передачи:

kскв Uвых

Eг

Аналогично рассчитывается по току и мощности.

В связи с тем, что громкость слухового восприятия звукового сигнала пропорциональна логарифму его интенсивности, для сравнения мощностей двух колебаний введена логарифмическая единица, которая обозначается как [Бел] Коэффициент усиления мощности обычно выражается в более мелких единицах, которые обозначаются как [Децибел] Комплексный коэффициент усиления по напряжению.

Его модуль К называется коэффициентом усиления. Зависимость К от частоты называется «Амплитудно-частотной характеристикой» (АЧХ).