Автор Останин Б.П

Автор Останин Б.П. Конец слайда

[Схемотехника аналоговых электронных устройств] [ИИБС, кафедра Электроники][Преподаватель Останин Борис Павлович]

УУ Начало. Классификация. Структурные схемы. Слайд 1. Всего 17.

СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Литература

1. Опадчий Ю. Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (полный курс): Учебник для вузов / Ю. Ф. Опадчий, О. П. Глудкин, А. И. Гуров; под ред. О. П. Глудкина. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000. – 768 с.: ил.

2. Остапенко Г. С. Усилительные устройства. : Радио и связь, 1989.

3. Войшвилло Г. В. Усилительные устройства. . : Радио и связь, 1983.

4. Алексеев А. Г. Усилительные устройства: Сборник задач и упражнений / А. Г. Алексеев, Г. В. Войшников, И. А. Трискало; под ред. Г. В.

Войшвилло. – М.: Радио и связь. 1986. – 160 с.: ил.

Основная



Литература

Дополнительная

1. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники в трех томах. Перевод с английского. Москва: Мир, 1993.

2. Цыкина А.В. Электронные усилители. М.: Радио и связь, 1982.

3. Пряников В.С. Усилители в бытовой радиовещательной литературе. Учебное пособие. МТИ, 1980.

4. Жеребцов И.П. Основы электроники. Ленинград: Энергоатомиздат, 1990.

5. Батушев В.А., Вениаминов В.Н. Микросхемы и их применение. М.: Радио и связь, 1983.



УСИЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Усилительное устройство отдает в нагрузку усиленный по мощности входной сигнал.



Источник сигнала

Усилитель Нагрузка

Источник питания

Р1Р2

РП Р2

Р0

20 РРРП 0

2

Р

Р

Источники сигнала (микрофоны, фотоэлементы, усилители и т.д.) имеют разные свойства и параметры, поэтому при анализе их

представляют либо источниками ЭДС, либо источниками тока. Нагрузка – динамики, ЭЛТ, каналы связи, усилители и др.



Эквивалентные схемы усилителей

RГ RВХ

ЕГ

U1

RВЫХ RН

Е2

U2

I1 I2

1212 UKЕ

RГ RВХ

ЕГ

U1

RВЫХ RНJ2 U2

I1 I2

J2=Y21U1



Эквивалентные схемы усилителей

RВЫХ RНJ2 U2

I2

RГ RВХJГU1

I1

RГ RВХJГ U1

I1

RВЫХ RН

Е2

U2

I2

J2=H21I1

E2=Z21I1



Классификация электронных усилителей

При классификации усилительных устройств учитывают

1. Полосу и абсолютные значения частот усиливаемых сигналов.

2. Характер входного сигнала.

3. Назначение усилительного устройства.

4. Используемые в усилительном устройстве элементы.

Классифицировать УУ можно и по другим параметрам.



Полоса пропускания и абсолютные значения частот усиливаемых сигналов.

НВ fff По полосе пропускания усилители делятся на

1. Усилители постоянного тока (УПТ)

2. Усилители переменного тока

УПТ делятся на

1. УПТ без преобразования сигнала

2. УПТ с преобразованием сигнала

Усилители переменного тока

1. Избирательные )1( Н

В

f

f

2. Полосовые

3. Узкополосные (полоса несколько Гц)

4. УЗЧ 5. Широкополосные УЗЧ (если fВ>50 кГц)



АЧХ некоторых усилителей

КМАКС

0,707КМАКС

К(f)

lg f0

fВ

УПТ

f

fН

К(f)

lg f

КМАКС

0,707КМАКС

0fВfН

f

Узкополосный

К(f)

lg f

КМАКС

0,707КМАКС

0fВfН

f

УЗЧ

К(f)

lg f

КМАКС

0,707КМАКС

0fВfН

f

Полосовой

На АЧХ (кроме избирательных усилителей) выделяют области нижних и верхних частот, где имеют место амплитудно-частотные и фазочастотные искажения, и область средних частот, где эти искажения несущественны.



В зависимости от характера (вида сигнала)

1. Усилители гармонических сигналов (сигнал меняется медленно и можно не считаться с переходными процессами )

2. Усилители импульсных сигналов (сигнал меняется настолько быстро, что продолжительность переходного процесса существенно влияет на форму выходного сигнала)

В общем случае напряжение входного сигнала является сложной функцией, которую можно разложить на гармонические составляющие. В случае периодической функции гармоники образуют дискретный спектр, а в случае непериодической – сплошной. Спектр усиливаемого сигнала ограничен полосой пропускания (граничными частотами fМИН и f МАКС).



Для гармонических сигналов допустимо неодинаковое смещение гармоник во времени при прохождении их через усилитель.

Для импульсных сигналов временное смещение отдельных составляющих спектра частот при их прохождении через усилитель, оценивается как искажение (телевизионные сигналы, сигналы на Y канал осциллографа, фототелеграфные и др.).

1-я гармоника2-я гармоникаu

t0

t

Сумма 1-й и 2-й гармоник

0

u u

0t

Сумма 1-й и 2-й гармоник

u

0t

1-я гармоника2-я гармоника



По назначению 1. Усилители напряжения.2. Усилители тока.3. Усилители мощности.

Для усилителя напряжения, представленного схемой ИНУН

(аналогично и для ИТУН) , у которого RВХ >> RГ, можно записать

ГГВХ

ВХГ E

RR

REU

1

Для усилителя тока, представленного схемой ИТУТ (аналогично

и для ИНУТ) , у которого RВХ << RГ, можно записать

ГГВХ

ГГ I

RR

RII

1

Один и тот же усилитель с неизменным входным сопротивлением RВХ может быть либо усилителем напряжения, либо усилителем тока. Например, усилитель с входным сопротивлением RВХ = 1 МОм при работе с вакуумным элементом, имеющим сопротивление RГ = 200 МОм, является усилителем тока, а при работе с микрофоном, имеющим сопротивление RГ = 100 Ом. является усилителем напряжения.



По типу используемых усилительных элементов

1. Ламповые.2. Полупроводниковые.3. Магнитные.4. Диэлектрические.5. Другие.



Структурные схемы усилителей

Усилительный элемент и отнесённые к нему пассивные элементы образуют усилительный каскад. Связь каскадов между собой, с источником сигнала, с нагрузкой может быть непосредственной, емкостной, трансформаторной, оптронной и комбинированной.


1-й каскад

N-й каскад

Нагрузка



ЭС УЭ ЭС УЭ ЭСЕГ

RГI1

U1 U2

I2

RН

1-й каскад 2-й каскад

Энергетическая эффективность определяется в основном оконечным каскадом. Поэтому он часто работает в режимах AB, B, AD, BD, E.

Для уменьшения нелинейных искажений и изменения входного RВХ и выходного RВЫХ сопротивлений часто применяются обратные связи.

Помимо обратных связей используются несколько видов регулировки:

1. Громкость.2. Тембр.3. Компрессия.


К1Предоконечный

каскадКN Нагрузка

ОС

Оконечный каскад



КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. При классификации усилительных устройств учитывают…

2. Укажите отличие УПТ от усилителей переменного тока

3. Укажите отличие усилителей гармонических сигналов от усилителей импульсных сигналов

4. Назовите несколько видов АЧХ усилителей

5. Перечислите классификацию усилителей по назначению

6. Перечислите виды связи каскадов между собой, с источником сигнала, с нагрузкой

7. Начертите типичную структурную схему усилителя



Автор Останин Б.П

Documents