Краткие лекции по ЭиМ (1166441), страница 27

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 27)

Оносостоит из четырех элементов и приведено в [3].Первый элемент — цифра, соответствующая конструктивнотехнологической группе. Цифрами 1, 5, 6 и 7 в первом элементеобозначаются полупроводниковые интегральные микросхемы. Гибридныммикросхемам присвоены цифры 2, 4 и 8. Пленочные, вакуумные икерамические интегральные микросхемы обозначаются цифрой 3.Второй элемент, определяющий порядковый номер разработки серии,состоит из двух (от 00 до 99) или трех (от 000 до 999) цифр.ОглавлениеТретий элемент, обозначающий подгруппу и вид микросхемы,состоит из двух букв (см. таблицу).Четвертый элемент, обозначающий порядковый номер разработкимикросхемы данной серии, состоит из одной или нескольких цифр.К этим основным элементам обозначений микросхем могутдобавляться и другие классификационные признаки.Дополнительная буква в начале четырехэлементного обозначенияуказывает на особенность конструктивного исполнения:Р — пластмассовый корпус типа ДИП;А — пластмассовый пленарный корпус;Е — металлополимерный корпус типа ДИП;С — стеклокерамический корпус типа ДИП;И — стеклокерамический пленарный корпус;Н — керамический «безвыводной» корпус.В начале обозначения для микросхем, используемых в условияхширокого применения, приводится буква К.Серии бескорпусных полупроводниковых микросхем начинаются сцифры 7, а бескорпусные аналоги корпусных микросхем обозначаютсябуквой Б перед указанием серии.Через дефис после обозначения указывается цифра, характеризующаямодификацию конструктивного исполнения: 1 — с гибкими выводами; 2 —с ленточными (паучковыми) выводами, в том числе на полиамидномносителе; 3 — с жесткими выводами; 4 — на общей пластине(неразделенные); 5 — разделенные без потери ориентировки (наклеенныена пленку); 6 — с контактными площадками без выводов.ОглавлениеАНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВАКлассификация.Основныепараметрыихарактеристикиусилителей.Усилитель — это электронное устройство, управляющее потокомэнергии, идущей от источника питания к нагрузке.

Причем мощность,требующаяся для управления, намного, как правило, меньше мощности,отдаваемой в нагрузку, а формы входного (усиливаемого) и выходного (нанагрузке) сигналов совпадают (рис. 2.1).Все усилители можно классифицировать по следующим признакам:- по частоте усиливаемого сигнала: усилители низкой частоты (УНЧ)для усиления сигналов от десятков герц до десятков или сотен килогерц;широкополосные усилители, усиливающие сигналы в единицы и десяткимегагерц; избирательные усилители, усиливающие сигналы узкой полосычастот;- по роду усиливаемого сигнала: усилители постоянного тока (УПТ),усиливающие электрические сигналы с частотой от нуля герц и выше;усилители переменного тока, усиливающие электрические сигналы счастотой, отличной от нуля;-пофункциональномуназначению:усилителинапряжения,усилители тока и усилители мощности в зависимости от того, какой изпараметров усилитель усиливает.Основнымколичественнымпараметромусилителяявляетсякоэффициент усиления.

В зависимости от функционального назначенияусилителя различают коэффициенты усиления по напряжению KU, току KIили мощности КP:KU U выхPI, K I  вых , K P  вых ,I вхPвхU вхгде Uвх, Iвх — амплитудные значения переменных составляющихсоответственно напряжения и тока на входе; Uвых, Iвых – амплитудныезначения переменных составляющих соответственно напряжения и тока навыходе;Pвх, Pвых – мощности сигналов соответственно на входе и выходе.Коэффициенты усиления часто выражают в логарифмическихединицах - децибелах:К U (дБ )  20  lg КU ; КI (дБ)  20  lg К I ; КP (дБ)  20  lg К P .Усилитель может состоять из одного или нескольких каскадов.

ДлямногокаскадныхпроизведениюусилителейегокоэффициентовК  К1  К 2  ...  К nкоэффициентусиленияусиленияотдельныхегоравенкаскадов:. Если коэффициенты усиления каскадов выражены вдецибелах, тс общий коэффициент усиления равен сумме коэффициентовусиления отдельных каскадов:К(дБ)  К1 (дБ )  К 2 (дБ )  ...  К n (дБ ).Обычно в усилителе содержатся реактивные элементы, в том числе и«паразитные»,аинерционностью.используемыеВсилуэтогоусилительныекоэффициенткомплексной величиной:.K u  Кu1  е j ,гдеKu U выхU вх - модуль коэффициента усиления;Оглавлениеэлементыусиленияобладаютявляетсяᵠ - сдвиг фаз между входным и выходным напряжениями самплитудами Uвх и Uвых.Помимокоэффициентаусиленияважнымколичественнымпоказателем является коэффициент полезного действияPвыхPист ,где Рист — мощность, потребляемая усилителем от источникапитания.Роль этого показателя особенно возрастает для мощных, как правило,выходных каскадов усилителя.К количественным показателям усилителя относятся также входноеRвх и выходное Rвых сопротивления усилителя:Rвх | U вых |U вх, Rвых ,I вх| I вых |где Uвх и Iвх — амплитудные значения напряжения и тока на входеусилителя;ΔUвых и Δ Iвых — приращения аплитудных значений напряжения итока на выходе усилителя, вызванные изменением сопротивления нагрузки.Рассмотрим теперь основные характеристики усилителей.Амплитудная характеристикаАмплитудная характеристика— этозависимость амплитудывыходного напряжения (тока) от амплитуды входного напряжения (тока)(рис.

2.2). Точка 1 соответствует напряжению шумов, измеряемому приUвх= 0, точка 2 — минимальному входному напряжению, при котором навыходе усилителя можно различать сигнал на фоне шумов. Участок 2—3 —это рабочий участок, на котором сохраняется пропорциональность междувходным инаблюдаютсянелинейныхвыходным напряженияминелинейныеискаженийискаженияоцениваетсяискажений (или коэффициентом гармоник):усилителя.входногоПослесигнала.коэффициентомточки3СтепеньнелинейныхКГ U 2 2 m  U 23m  ...

 U 2 nm,U1mгде U 1m , U2m,U3m,Unm— амплитуды 1-й (основной), 2, 3 и n-йгармоник выходного напряжения соответственно.ВеличинаDU вх . maxU вх . minхарактеризуетдинамическийдиапазонусилителя.Рассмотрим пример возникновения нелинейных искажений (рис. 2.3).При подаче на базу транзистора относительно эмиттера напряжениясинусоидальной формы uбэ в силу нелинейности входной характеристикитранзистора iб =f (uбэ) входной ток транзистора iб (а следовательно, ивыходной — ток коллектора) отличен от синусоиды, т. е. в нем появляетсяряд высших гармоник.

Из приведенного примера видно, что нелинейныеискажения зависят от амплитуды входного сигнала и положения рабочейточки транзистора и не связаны с частотой входного сигнала, т. е. дляуменьшения искажения формы выходного сигналаОглавлениевходной должен быть низкоуровневым. Поэтому в многокаскадныхусилителях нелинейные искажения в основном появляются в оконечныхкаскадах, на вход которых поступают сигналы с большой амплитудой.Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазо-частотнаяхарактеристика (ФЧХ) усилителя.АЧХ — это зависимость модуля коэффициента усиления от частоты,а ФЧХ — это зависимость угла сдвига фаз между входным и выходнымнапряжениями от частоты.

Типовая АЧХ приведена на рис. 2.4. Частоты fни fв называются нижней и верхней граничными частотами, а их разность (fн- fв) — полосой пропускания усилителя.При усилении гармонического сигнала достаточно малой амплитудыискажения формы усиленного сигнала не возникает. При усилениисложного входного сигнала, содержащего ряд гармоник, эти гармоникиусиливаются усилителем неодинаково, так как реактивные сопротивлениясхемы по-разному зависят от частоты, и в результате это приводит кискажению формы усиленного сигнала.

Такие искажения называютсячастотными и характеризуются коэффициентом частотных искажений:M K0Kf,где Кf – модуль коэффициента усиления усилителя на заданнойчастоте.Коэффициенты частотных искаженийMН KK0MВ  0KН иK В называютсясоответственно коэффициентами искажений на нижней и верхнейграничных частотах.АЧХ может быть построена и в логарифмическом масштабе. В этомслучае она называется ЛАЧХ (рис. 2.5), коэффициент усиления усилителявыражают в децибелах, апо оси абсцисс откладывают частоты через декаду (интервал частотмежду 10f и f) Обычно в качестве точек отсчета выбирают частоты,Оглавлениесоответствующие f = 10n. Кривые ЛАЧХ имеют в каждой частотной областиопределенный наклон. Его измеряют в децибелах на декаду.Типовая ФЧХ приведена на рис. 2.6.

Она также может быть построенав логарифмическом масштабе. В области средних частот дополнительныефазовые искажения минимальны. ФЧХ позволяет оценить фазовыеискажения, возникающие в усилителях по тем же причинам, что ичастотные.Пример возникновения фазовых искажений приведен на рис.

2.7, гдепоказано усиление входного сигнала, состоящего из двух гармоник(пунктир), которые при усилении претерпевают фазовые сдвиги.Переходкая характеристика усилителяПереходкая характеристика усилителя — это зависимость выходногосигнала (тока, напряжения) от времени при скачкообразном входномвоздействии (рис. 2.8).Частотная,фазоваяипереходнаяхарактеристикиусилителяоднозначно связаны друг с другом. Области верхних частот соответствуетпереходная характеристика в области малых времен, области нижних частот— переходная характеристика в области больших времен.ОглавлениеОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В УСИЛИТЕЛЯХПонятие «обратная связь» (ОС) широко используется как в технике,так и в других областях знаний. Обратной связью называют влияниенекоторой выходной величины на некоторую входную, которая в своюочередь существенным образом влияет на выходную величину (определяетэту выходную величину). В усилителях, как правило, используется такназываемая отрицательная обратная связь (ООС), которая и будетрассматриваться ниже.

При наличии отрицательной обратной связивыходной сигнал таким образом влияет на входной, что входной сигналуменьшается и это приводит к уменьшению выходного сигнала.Когдав 1928г. была предпринятапопытка запатентоватьотрицательную обратную связь, то эксперты не увидели ее полезности идали отрицательный ответ. И действительно, на первый взгляд,отрицательная обратная связь только уменьшает коэффициент усиленияусилителя. Однако, как это часто бывает в технике вообще и в электроникев частности, один недостаток того или иного решения может значительноперевешиваться его достоинствами. Отрицательная обратная связь, хотя иуменьшает коэффициент усиления, но исключительно благотворно влияетна многие параметры и характеристики усилителя.

Характеристики

Список файлов книги