Elektronika_RK2 (526615), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Незначительное понижение КПДусилительного каскада в классе AB компенсируется существенным уменьшением нелинейныхискажений при усилении одного из полупериодов входного сигнала. Схемы усилителей мощностистроятся так, что участок со значительными нелинейностями, когда транзистор переходит изрежима отсечки в активный режим и наоборот, просто не оказывает влияния на выходной сигнал.Класс усиления D.
Предназначен для обозначения ключевого режима работы, при которомбиполярный транзистор может находиться только в двух устойчивых состояниях: или полностьюоткрытом (режим насыщения), или полностью закрытом (режим отсечки).2. Какие напряжения и токи базы и коллектора БТ, затвора и стока ПТсвойственны режиму отсечки и режиму насыщения.Когда напряжение база-эмиттер ниже, чем 0.5V - 0.6V (для кремния), P-N-переход между базой иэмиттером закрыт. В таком состоянии у транзистора отсутствует ток базы.
В результате токаколлектора тоже не будет, поскольку в базе нет свободных электронов, готовых двигаться всторону напряжения на коллекторе. Транзистор заперт, и находится в режиме отсечки.Иногда ток базы может оказаться слишком большим. Ток коллектора будет максимальным,который может обеспечить источник питания, и не будет зависеть от тока базы. В таком состояниитранзистор не способен усиливать сигнал, поскольку ток коллектора не реагирует на изменениятока базы.В режиме насыщения проводимость транзистора максимальна, и он подходит для функциипереключателя (ключа) в состоянии «включен». Аналогично, в режиме отсечки проводимостьтранзистора минимальна, и это соответствует переключателю в состоянии «выключен».Напряжение на затворе Uзи = 0 Подключим источник положительного напряжения к стоку, землюк истоку, затвор подсоединим к земле (Uзи = 0).
Начнем постепенно повышать напряжение настоке Uси. Пока Uси низкое, ширина канала максимальна, полевой транзистор ведет себя какобычный проводник: чем больше напряжение между стоком и истоком Uси, тем больше ток черезканал Iси. Это состояние еще называют омическая область.При повышении Uси, в полупроводнике N-типа в зонах PN-перехода постепенно снижаетсяколичество свободных электронов – появляется обедненный слой. Этот слой растетнесимметрично – больше со стороны стока, поскольку туда подключен источник напряжения. Врезультате канал сужается настолько, что при дальнейшем повышении Uси, Iси будет расти оченьнезначительно.
Это состояние называют режим насыщения.Когда транзистор находится в режиме насыщения, канал относительно узкий. Достаточно податьнебольшое отрицательное напряжение на затвор Uзи, для того чтобы еще сильнее сузить канал изначительно уменьшить ток Iси, пока ток Iси не прекратится (для транзистора с P-каналом назатвор подается положительное напряжение ). Значение Uзи, при котором ток Iсиостанавливается, называется напряжением отсечки (Uотс).3. Что такое дрейф нуля УПТ? Какие меры принимаются для снижениядрейфа нуля в ОУ.Дрейфом нуля называется самопроизвольное отклонение напряжения или тока на выходеусилителя от начального значения.
Этот эффект наблюдается и при отсутствии сигнала на входе.Поскольку дрейф нуля проявляется таким образом, как будто он вызван входным сигналом УПТ,то его невозможно отличить от истинного сигнала.К физическим причинам, вызывающим дрейф нуля в УПТ, относятся:◆нестабильность источников питания;◆временная нестабильность ("старение") параметров транзисторов и резисторов;◆температурная нестабильность параметров транзисторов и резисторов;◆низкочастотные шумы, помехи и наводки.Для стабилизации выходного напряжения, обеспечения условия Uвых = 0 при Uвх = 0 питаниекаскадов усилителя осуществляется от двух разнополярных источников напряжения, а для учетавлияния температуры используют термокомпенсацию.Билет 101 Как сформировать нагрузочную характеристику биполярноготранзистора и выбрать рабочую точку в линейном режиме.
Какимсоотношением связаны токи входной и выходной ВАХ (в первомприближении).При работе транзистора с коллекторной нагрузкой Rк связь между Iк и напряжением наколлекторе Uк выражается уравнением нагрузочной характеристики: Iк=(Ек - Uк)/Rк .Экспериментально нагрузочную характеристику снимают посредством регулировки тока базы Iб .Работу схемы обычно описывают с помощью входных и выходных характеристик транзистора втой или иной схеме включения. Для схемы с ОЭ входная характеристика – это зависимостьвходного тока от напряжения на входе схемы, т.е. IБ = f (UБЭ) при фиксированных значенияхнапряжения коллектор – эмиттер ( Uкэ = const).Выходные характеристики – это зависимости выходного тока, т.е. тока коллектора, от падениянапряжения между коллектором и эмиттером транзистора Iк = f ( иБЭ) при токе базы IБ = const.2 Почему входные ВАХ диода и БТ совпадают.
Нарисуйте напряжения наэлектродах p-n-p БТ в открытом состоянии и направления токов.Поскольку и там и там происходит быстрый рост прямого тока через устройство с увеличениемпрямого напряжения.3 Нарисовать типы связей между каскадами в усилителях и перечислитькратко их достоинства и недостатки.непосредственная связь;- гальваническая связь;- емкостная связь;- трансформаторная связь;- оптронная связь.Достоинствами многокаскадных усилителей с непосредственными связями являются:- простота схем;- отсутствие низкочастотных искажений вследствие отсутствия разделительныхконденсаторов между каскадами;- возможность стабилизации статического режима с помощью межкаскадных ООС.Недостатки:- сложность расчета и настройки из-за невозможности разделить усилитель на отдельныекаскады;- в схемах с параллельным питанием (рис.
7.1) для обеспечения нужнойвеличины(десятые доли вольта) необходимо обеспечивать небольшоезначение, либо использовать большой величины. Первое ограничиваетдинамический диапазон усилителя и снижает коэффициент усиления, второе сильноснижает коэффициент усиления по напряжению.Трансформаторная связь между каскадами позволяет оптимизировать величину нагрузкиусилительного элемента предыдущего каскада и получить от него выходной сигналмаксимальной мощности (К недостаткам трансформаторной межкаскадной связи относятся:- большие размеры трансформаторов;- частотные искажения сигнала.При емкостной связи между каскадами в цепь связи включается разделительныйконденсатор, пропускающий только переменный сигнал с выхода предыдущего каскада навход последующего. Постоянное смещение, задающее положение рабочей точки,обеспечивается отдельно в каждом каскаде (рис. 7.6, 7.7).Емкостная связь используетсяобычно в усилителях, выполненных на дискретных элементах.
Наличие разделительныхконденсаторов приводит к искажениям низкочастотных сигналов.В усилителях с гальваническими межкаскадными связями постоянный потенциал на входепоследующего каскада отличается от постоянного потенциала на выходе предыдущего навеличину Uсдв. На прохождение переменного сигнала схема сдвига уровня влиять недолжна (рис.7.3).Билет 111. Чем отличаются JFET и MOSFET с точки зрения управления токомстока. Приведите пример подачи смещения на затвор в каскадах наоснове ПТ JFET и MOSFET.Электроды полевого транзистора называются:исток — электрод, из которого в канал входят основные носители заряда;сток — электрод, через который из канала уходят основные носители заряда;затвор — электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала.Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом (JFET) — это полевой транзистор, в которомпластина из полупроводника имеет на противоположных концах электроды (исток и сток), спомощью которых она включена в управляемую цепь.
Управляющая цепь подключается ктретьему электроду (затвору) и образуется областью с другим типом проводимости.Полевой транзистор с изолированным затвором (MOSFET) — это полевой транзистор, затворкоторого электрически изолирован от канала слоем диэлектрика.И те и другие могут быть n-канальными и p-канальными, к затвору первых нужно прикладыватьположительное управляющее напряжение для открытия ключа, а для вторых – отрицательноеотносительно истока.(?????)2. Укажите на ВАХ области режимов насыщения, активного и отсечкии запредельной мощности БТ. Какие токи и напряжения на базе иколлекторе соответствуют этим режимам (схема ОЭ).3. Привести схему усилителя с обратной связью и записать общийкоэффициент усиления.
Чем отличаются ПОС и ООС. Какая связьиспользуется в операционных усилителях и какие особенности ОУ онаобеспечивает.Положительная обратная связи, представляет собой такой тип, при котором изменение выходногосигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствуетдальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения, а в случаеотрицательной обратной связи происходит полностью обратный процесс.В операционных усилителях почти всегда используется ООС, которая , благодаря высокомукоэффициенту усиления ОУ, полностью определяет коэффициент усиления/передачи полученнойсхемы.Билет 121.
Какие искажения претерпевает гармонический сигнал припрохождении через усилитель. Чем определяются эти искажения икак рассчитываются. Нарисовать искаженную вследствиеограничения синусоиду.2. Как приблизительно рассчитать коллекторное и базовоесопротивления в каскаде БТ с ОЭ, если известна выходная ВАХ.Нарисовать схему каскада ОЭ с токовой стабилизацией. Определитьпо входной ВАХ напряжение, которое установится на базетранзистора.3. Нарисовать результат воздействия прямоугольного импульса надифференцирующую и интегрирующую цепочки.Билет 131. Как приблизительно рассчитать коллекторное сопротивление иделитель в каскаде БТ с ОЭ, если известна выходная и входная ВАХ.Нарисовать схему каскада ОЭ с стабилизацией режима напряженияна базе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
