А. Красько - Схемотехника аналоговых электронных устройств
- Название:Схемотехника аналоговых электронных устройств
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
- Год:2005
- ISBN:нет данных
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Ваша оценка:
А. Красько - Схемотехника аналоговых электронных устройств краткое содержание
В учебном пособии рассмотрены теоретические основы и принципы действия аналоговых устройств на биполярных и полевых транзисторах. Анализируются основные схемы, используемые в аналоговых трактах типовой радиоэлектронной аппаратуры, приводятся расчетные формулы, позволяющие определить элементы принципиальных схем этих устройств по требуемому виду частотных, фазовых и переходных характеристик. Излагаются основы построения различных функциональных устройств на основе операционных усилителей. Рассмотрены так же ряд специальных вопросов с которыми приходится сталкиваться разработчикам аналоговых электронных устройств – оценка нелинейных искажений, анализ устойчивости, чувствительности и др.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 552500, 654200 – «Радиотехника», 654100 – «Электроника и микроэлектроника», и может быть полезно для преподавателей и научных работников.
Схемотехника аналоговых электронных устройств - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)
А.С. Красько
СХЕМОТЕХНИКА
АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Учебное пособие
2005
1. ВВЕДЕНИЕ
Изучение дисциплины «Схемотехника аналоговых электронных устройств» («Схемотехника АЭУ») необходимо в плане создания аналоговых устройств и их применения при разработке аналоговых трактов различных радиоэлектронных средств.
Данное учебное пособие не дает полного изложения материала в части получения строгих расчетных соотношений, указывая лишь методику их получения. В определенной степени оно схоже с учебными пособиями [1,2]. Но, в отличие от последних, данное пособие содержит не только тот минимум материала, который необходим студенту для понимания физических основ функционирования АЭУ, а еще и расчетные соотношения, позволяющие проектировать АЭУ. При необходимости более глубокого рассмотрения отдельных теоретических вопросов рекомендуется воспользоваться литературой, на которую есть ссылки в соответствующих разделах пособия. Естественным образом предполагается, что студент, приступивший к изучению курса "Схемотехника аналоговых электронных устройств", в достаточной мере владеет необходимыми математическими навыками, знаком с основными понятиями в области теории электрических цепей и полупроводниковых приборов.
2. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НА ТРАНЗИСТОРАХ
2.1. Классификация усилительных устройств
Одна из основных функций, реализуемых аналоговыми устройствами, — усиление. Поэтому в курсе АЭУ особое внимание уделяется усилительным устройствам (УУ).
УУ называется устройство, предназначенное для повышения (усиления) мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления мощности от источника питания. В УУ входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в нагрузку.
В качестве активных элементов чаще всего применяются транзисторы, такие УУ принято называть полупроводниковыми, или транзисторными.
УУ принято классифицировать по ряду признаков:
▶ по характеру усиливаемых сигналов — УУ непрерывных (гармонических) и УУ импульсных сигналов;
▶ по диапазону рабочих частот — УУ постоянного тока (fн=0 Гц) и УУ переменного тока. В свою очередь, УУ переменного тока в учебной литературе (и в данном пособии) подразделяются на:
◆ усилители звуковых частот (от 20 до 20000 Гц) или низкочастотные усилители;
◆ усилители высоких частот (ВЧ) (fв до 300 МГц);
◆ усилители сверхвысоких частот (СВЧ) (fв›300 МГц).
В специальной литературе принято классифицировать УУ переменного тока по диапазону рабочих частот согласно таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Границы частотных диапазонов
Диапазон Аббревиатура Границы диапазона Единицы измерения Очень низкие частоты ОНЧ 3–30000 Гц Низкие частоты НЧ 30–300 КГц Средние частоты СЧ 300–3000 КГц Высокие частоты ВЧ 3–30 МГц Очень высокие частоты ОВЧ 30–300 МГц Ультравысокие частоты УВЧ 300–3000 МГц Сверхвысокие частоты СВЧ 3–30 ГГц Крайне высокие частоты КВЧ 30–300 ГГц Гипервысокие частоты ГВЧ 300–3000 ГГцКроме того, УУ ВЧ и СВЧ диапазонов подразделяются на:
• узкополосные (fв/fн<2, (fв–fн)≪f0);
где f0 — средняя частота рабочего диапазона УУ;
• широкополосные (fв/fн>2).
▶ импульсные усилители классифицируются по длительности усиливаемых импульсов на микро-, нано- и пикосекундные;
▶ по типу активных элементов УУ подразделяются на ламповые, транзисторные, квантовые и др.;
▶ по функциональному назначению УУ подразделяются на усилители напряжения, тока и мощности;
▶ по назначению УУ подразделяются на измерительные, телевизионные и т.д.
Кроме рассмотренных основных признаков УУ могут классифицироваться по ряду дополнительных признаков — числу каскадов, типу питания, конструктивному исполнению и т.д.
2.2. Основные технические показатели и характеристики УУ
Рисунок 2.1. Структурная схема усилителя
Технические показатели УУ представляют собой количественную оценку его свойств. К техническим показателям относятся (рис. 2.1):
◆ входное сопротивление Zвх. Чаще всего Zвх носит емкостной характер;
◆ выходное сопротивление Zвых. Чаще всего Zвых носит так же емкостной характер;
◆ коэффициенты передачи:
• по напряжению или просто :
где φ — фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами.
Значение |K| на средних частотах рабочего диапазона УУ, обозначаемого как K0, называют коэффициентом усиления.
В логарифмических единицах:
K0,dB = 20lgK0.
Для n-каскадных УУ (каскады включены последовательно):
KΣ = K1 * K2 * … Kn,
KΣ,dB = K1,dB + K2,dB + … + Kn,dB;
• по току :
Для n-каскадных усилителей KIΣ в относительных и логарифмических единицах определяются аналогично KΣ.
Шрифт:
Интервал:
Закладка: