Схемотехника

Введение…………………………………………………………………………..……………....6

Список сокращений……………………………………………………………..……………....7

Лекция 1 Классификация, основные технические показатели и характеристики

усилительных устройств…………………………………………………………..……….........8

1.1 Классификация усилительных устройств……………………………..……….....8

1.2 Основные технические показатели УУ…………………………………..…….....9

1.3 Основные характеристики УУ……………………………………………..………9

1.4 Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики……………..……...9

1.5 Переходная характеристика…………………………………………………..…...11

1.6 Коэффициент шума……………………………………………………………..…..12

1.7 Амплитудная характеристика и динамический диапазон………………….....13

1.8 Нелинейные искажения…………………………………………………………....14

Лекция 2 Статические характеристики активных элементов………………………..…..15

2.1 Биполярный транзистор…………………………………………………………….15

2.2 Полевой транзистор………………………………………………………………….16

2.3 Операционный усилитель…………………………………………………………..17

2.4 Схемы включения БТ по постоянному току……………………………………...17

2.4.1 Схема с фиксацией тока базы…………………………………………….17

2.4.2 Схема с фиксацией напряжения UБЭ.........................................................18

2.4.3 Схема эмиттерной стабилизации рабочей точки………………...…….19

Лекция 3 Схемы включения БТ для переменного сигнала…………………………….…..21

3.1 Схема каскада с ОЭ…………………………………………………………………..21

3.2 Схема каскада с ОК…………………………………………………………………..21

3.3 Схема каскада с ОБ…………………………………………………………………..22

3.4 Построение нагрузочных прямых по постоянному и переменному току….….22

Лекция 4 Усилительные каскады на БТ………………………………………………….…..24

4.1 Анализ активного элемента в частотной области………………………………..24

4.2 Усилительный каскад с ОЭ………………………………………………………....27

4.2.1 Анализ каскада с ОЭ в области СЧ……………………………………....28

4.2.2 Анализ каскада с ОЭ в области ВЧ………………………………………29

4.2.3 Анализ каскада с ОЭ в области НЧ………………………………………30

4.3 Усилительный каскад с ОБ…………………………………………………………32

4.3.1 Анализ каскада с ОБ в области СЧ………………………………………32

4.3.2 Анализ каскада с ОБ в области ВЧ………………………………………33

4.3.3 Анализ каскада с ОБ в области НЧ………………………………………34

4.4 Усилительный каскад с ОК…………………………………………………………35

4.4.1 Анализ каскада с ОК в области СЧ………………………………………35

4.4.2 Анализ каскада с ОК в области ВЧ………………………………………36

4.4.3 Анализ каскада с ОК в области НЧ……………………………………...37

Лекция 5 Усилительные каскады на полевом транзисторе………………………………..39

5.1 Схема включения ПТ по постоянному току……………………………………...39

5.2 Схемы включения ПТ для переменного сигнала………………………………..39

5.2.1 Схема каскада с ОИ………………………………………………………..39

5.2.2 Схема каскада с ОС………………………………………………………...40

5.2.3 Схема каскада с ОЗ…………………………………………………………40

5.2.4 Построение нагрузочных прямых по постоянному и

переменному току………………………………………………………………...41

Лекция 6 Усилительные каскады на ПТ……………………………………………………...42

6.1 Анализ каскадов на ПТ в частотной области…………………………………….42

6.2 Усилительный каскад с ОИ…………………………………………………………42

6.2.1 Анализ каскада с ОИ в области СЧ………………………………………43

6.2.2 Анализ каскада с ОИ в области ВЧ………………………………………44

6.2.3 Анализ каскада с ОИ в области НЧ……………………………………...44

6.3 Усилительный каскад с ОЗ…………………………………………………………46

6.3.1 Анализ каскада с ОЗ в области СЧ……………………………………….46

6.3.2 Анализ каскада с ОЗ в области ВЧ……………………………………….47

6.3.3 Анализ каскада с ОЗ в области НЧ………………………………………48

6.4 Усилительный каскад с ОС…………………………………………………………49

6.4.1 Анализ каскада с ОС в области СЧ………………………………………49

6.4.2 Анализ каскада с ОС в области ВЧ………………………………………50

6.4.3 Анализ каскада с ОС в области НЧ………………………………………50

Лекция 7 Анализ усилительных устройств во временной области………………………..52

7.1 Переходная характеристика и импульсная переходная характеристика…….52

7.2 Алгоритм анализа во временной области…………………………………………53

7.3 Анализ усилительного устройства в области малых времен…………………..54

7.4 Анализ усилительного устройства в области больших времен………………...54

7.5 Связь временных и частотных характеристик…………………………………..55

7.6 Построение нагрузочных прямых по постоянному и переменному току для импульсных усилителей…………………………………………………………………55

Лекция 8 Анализ каскада с ОЭ во временной области……………………………………...57

8.1 Анализ каскада с ОЭ в области малых времен………………………………......57

8.2 Анализ каскада с ОЭ в области больших времен………………………………..57

Лекция 9 Коррекция АЧХ и ПХ усилительных устройств…………………………………58

9.1 НЧ коррекция…………………………………………………………………………58

9.2 Коррекция искажений плоской вершины импульса……………………………60

9.3 ВЧ коррекция…………………………………………………………………………61

9.4 Коррекция искажений фронта импульса…………………………………………63

9.5 Эмиттерная ВЧ коррекция последовательной ОС по току…………………….65

9.6 Каскодные схемы широкополосных усилителей………………………………..68

Лекция 10 Обратные связи в усилительных устройствах………………………………….71

10.1 Классификация видов ОС……………………………………………………...….71

10.2 Параллельная ОС по напряжению (ОС Y-типа)………………………………..71

10.3 Последовательная ОС по току (ОС Z-типа)……………………………………..72

10.4 Параллельная ОС по току (ОС G-типа)………………………………………….73

10.5 Последовательная ОС по напряжению (ОС H-типа)…………………………..74

Лекция 11 Схемотехника усилительных устройств с ООС………………………………...76

11.1 Схема каскада с ОЭ с параллельная ООС по напряжению (ОС Y-типа)……76

11.2 Схема каскада с ОЭ с последовательная ООС по току (ОС Z-типа)…………76

11.3 Схема каскада с ОЭ с параллельная ООС по току (ОС G-типа)……………..77

11.4 Схема каскада с ОЭ с последовательная ООС по напряжению (ОС H-типа)78

Лекция 12 Усилители мощности……………………………………………………………….80

12.1 Классы усиления……………………………………………………………………80

12.2 Однотактные усилители мощности………………………………………………81

12.3 Двухтактные трансформаторные усилители мощности………………………82

12.4 Бестрансформаторные двухтактные усилители мощности…………………..82

Лекция 13 Операционные усилители…………………………………………………………86

13.1 Структурные схемы усилительных устройств………………………………….86

13.2 Основные параметры ОУ………………………………………………………….87

13.3 Основные характеристики ОУ……………………………………………………87

13.4 Инвертирующий каскад на ОУ…………………………………………………...89

13.5 Неинвертирующий каскад на ОУ………………………………………………...90

Лекция 14 Схемотехника устройств на ОУ…………………………………………………...92

14.1 Схемотехника ФНЧ…………………………………………………………………92

14.2 Схемотехника ФВЧ…………………………………………………………………93

14.3 Схемотехника УНЧ…………………………………………………………………94

14.4 Корректоры частотных характеристик………………………………………….95

14.4.1 Корректор НЧ……………………………………………………………...95

14.4.2 Корректор ВЧ……………………………………………………………...96

Лекция 15 Устойчивость усилителей с ООС…………………………………………………98

15.1 Критерий устойчивости Найквиста………………………………………………98

15.2 Генераторы на ОУ…………………………………………………………………..99

15.2.1 RC - генератор на ОУ……………………………………………………..99

15.2.2 CR - генератор на ОУ……………………………………………………100

15.2.3 Генератор Вина на ОУ…………………………………………………..100

15.2.4 LC - генератор на ОУ……………………………………………………101

Список использованных источников………………………………………………………...102