Таблиця 4.2

	Опір навантаження за постійним (чисельник) та змінним (знаменник) струмами, кОм
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	0,5 0,3	0,6 0,4	0,4 0,2	5 1,5	3,5 2	0,6 0,4	0,7 0,55	0,85 0,6	1 0,8	0,5 0,4
2	0,7 0,5	1 0,75	0,8 0,6	1 0,5	0,5 0,25	0,9 0,5	0,7 0,5	1 0,6	0,1 0,05	0,05 0,04
3	2 1,9	5 4,8	2 1,9	0,9 0,8	0,8 0,75	0,6 0,4	0,7 0,5	0,5 0,25	5,5 2	3,7 2,2
4	0,7 0,5	0,75 0,6	0,9 0,65	1,1 0,85	0,6 0,45	0,8 0,6	1,1 0,8	0,9 0,7	1,1 0,6	0,6 0,3
5	1 0,6	0,8 0,6	1,1 0,7	0,15 0,07	0,06 0,04	2,1 1,9	5,5 4,5	2 1,5	1 0,75	0,9 0,8
6	0,7 0,6	0,8 0,7	1,8 1,6	4,8 4,5	1,9 1,8	0,045 0,035	0,08 0,045	1,1 0,6	0,6 0,45	0,85 0,45
7	0,45 0,25	0,9 0,4	0,7 0,55	0,9 0,6	0,6 0,4	0,5 0,35	0,9 0,7	0,8 0,55	0,6 0,5	0,5 0,35
8	2,2 1,9	4,9 1,5	0,45 0,25	0,5 0,35	0,45 0,35	0,75 0,6	0,8 0,75	1,9 1,8	4,8 4,5	1,9 1,7
9	0,05 0,04	0,1 0,05	0,9 0,5	0,6 0,5	0,8 0,5	0,4 0,25	0,9 0,4	0,7 0,5	0,9 0,7	0,65 0,5
0	0,45 0,35	1 0,75	0,8 0,5	0,6 0,45	0,5 0,35	3,2 1,9	4,9 1,4	0,35 0,15	0,5 0,35	0,45 0,3

Робочу точку активного елементу треба вибрати на середині лінійної ділянки прохідної характеристики, щоб зміни синусоїдальної вхідної напруги викликали приблизно рівні за амплітудою зміни вихідного струму. Рівень вхідної напруги повинен бути таким, щоб на виході каскаду не виникали значні нелінійні спотво­рення (більше 15-20%).

Розрахунок наскрізної характеристики вести для значень опору джерела вхідного сигналу 0,1-0,5 кОм у випадку використання БТ малої потужності, 0,02-0,1 кОм - БТ середньої та великої потужності, до сотень кОм - ПТ. При побудові наскрізної характеристики обов'язково враховувати вплив резисторів базового подільника або резистора зміщення.

Під час аналізу та у висновках до роботи треба провести порівняння досягнутих результатів з теоретично можливими.

2. Контрольна робота № 2

1. Провести розрахунок підсилювального каскаду у режимі малого сигналу, при цьому використати умови та розрахунки елементів схеми за постійним струмом контрольної роботи № 1.

2. Задані (табл. 4.3):

1. ємність розділових конденсаторів;

2. тривалість прямокутного імпульсу на вході ПК.

1. Потрібно:

1. зобразити еквівалентну схему підсилювального каскаду;

2. розрахувати та побудувати АЧХ, ФЧХ;

3. визначити смугу пропускання підсилювального каскаду на рівні 3 дБ;

4. розрахувати площу підсилення;

5. розрахувати та побудувати перехідну характеристику в області малого часу, перехідну характеристику в області великого часу;

6. визначити Тривалість переднього фронту вихідного імпульсу;

7. розрахувати зниження вершини вихідного імпульсу;

8. провести аналіз результатів і зробити висновки по роботі.

---

4. В кінці роботи потрібно відповісти на теоретичні контрольні запитання з курсу (розділ 5, табл. 4.4).

5. Короткі методичні вказівки.

Таблиця 4.3

	Значення розділового конденсатора (чисельник), мкФ та тривалість імпульсу (знаменник), мкс
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	1,0 300	1,5 400	2,2 500	3,3 700	4,7 1000	6,8 900	10 1500	15 2000	22 3000	10 1000
2	10 900	6,8 2000	15 1500	10 1200	6,8 800	4,7 900	3,, 700	2,2 500	1,5 400	10 1000
3	0,68 400	0,47 300	0,33 250	0,22 200	0,15 150	1 350	1,5 450	2,2 500	3,3 600	4,7 700
4	6,8 850	10 1400	15 1900	22 2500	10 1500	10 1000	6,8 1900	15 1500	22 2500	10 1200
5	4,7 900	3,3 700	2,2 500	1,5 400	10 1000	0,68 350	0,47 300	0,22 200	0,33 250	0,15 200
6	0,33 200	0,47 150	0,68 200	1 500	1,5 300	15 1000	10 2000	6,8 1500	3,3 1000	2,2 1200
7	3,3 1000	4,7 900	2,2 1500	1,5 1000	1 500	2,2 600	4,7 100	6,8 150	10 100	15 1000
8	22 1000	33 1000	47 1900	33 2000	22 1500	15 1000	1 100	0,68 150	0,47 200	0,33 200
9	1 50	1,5 600	2,2 1000	3,3 1000	4,7 1500	6,8 1000	10 1200	15 1500	22 1000	33 2500
0	1 360	1,5 500	0,33 600	2,2 1000	6,8 1200	10 2000	15 1500	22 3500	33 1000	10 1500

Таблиця 4.4

	Контрольні запитання з розділу 5
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	1, 17, 64	11, 25, 54	39, 25, 44	33, 15, 57	5, 25, 67	10, 21, 59	2, 31, 49	12, 23, 39	8, 31, 36	4, 21, 46
2	2, 16, 63	12, 26, 53	40, 24, 43	14, 16, 56	4, 26, 66	9, 22, 58	3, 32, 48	13, 24, 38	7, 30, 37	5, 20, 47
3	3, 15, 62	15, 27, 52	41, 23, 42	13, 17, 55	3, 27, 65	8, 23, 57	4, 31, 47	15, 25, 37	6, 29, 38	6, 19, 48
4	4, 18, 61	14, 28, 51	40, 22, 64	12, 18, 54	2, 28, 44	7, 24, 56	5, 30, 46	15, 26, 38	5, 28, 39	5, 18, 49
5	5, 19, 60	33, 29, 50	39, 21, 63	11, 12, 53	1, 29, 43	6, 25, 55	6, 29, 45	14, 27, 36	4, 27, 40	4, 17, 50
6	6, 20,59	34, 30, 49	38, 20, 62	10, 20, 52	15, 16, 64	5, 26, 54	7, 28, 44	13, 28, 35	3, 26, 41	3, 16, 51
7	7, 21, 58	35, 29, 48	37, 19, 61	9, 21, 51	14, 17, 63	4, 27, 53	8, 27, 43	12, 29, 34	2, 25, 42	2, 17, 52
8	8, 22, 57	36, 28, 47	36, 18, 60	8, 22, 67	15, 18, 62	3, 28, 52	9, 26, 42	11, 30, 33	1, 24, 43	1, 18, 53
9	9, 23, 56	37, 27, 46	35, 17, 59	7, 23, 66	12, 19, 61	2, 29, 51	10, 25, 41	10, 31, 34	2, 23, 44	2, 19, 54
0	10, 24, 55	38, 26, 45	34, 16, 58	6, 24, 65	11, 20, 60	1, 30, 50	11, 24, 40	9, 32, 35	3, 22, 45	3, 20, 55

---

Роботу доцільно починати з побудови окремих еквівалентних схем в областях СЧ, НЧ, ВЧ. Основні теоретичні положення та правила побудови еквівалентної схеми можна знайти в [4, 27]. Слід врахувати, що в схемі повинні бути не тільки вихідні, але і вхідні кола підсилювача. При побудові еквівалентної схеми для спрощення розрахунків можливо не вводити елементів внутрішнього зворотного зв'язку. Вплив ємності колек­торного переходу буде враховано у вхідній ємності (див. нижче).

Після побудови схеми важливо вірно визначити параметри всіх елементів.

Вихідний опір транзистора R_i в робочій точці знаходять за допомогою вихідних статичних характеристик по формулі

Для визначення крутості S₀ в робочій точці можна користуватися прохідною характеристикою за постійним струмом та виразом:

Біполярні транзистори на високих частотах мають комплексну крутість на високих частотах. Це пояснюється наявністю досить великої динамічної ємності емітерного переходу.

Вхідний опір біполярного транзистора R_вх. знаходять за допомогою вхідної дина­мічної характеристики за змінним струмом:

Вихідна ємність біполярного транзистора , польового транзистора - .

Вхідна ємність біполярного транзистора значно відрізняється від динамічної ємності емітерного переходу і дорівнює

,

де k₀ - коефіцієнт підсилення за напругою в області СЧ.

Вхідна ємність польового транзистора більша ніж і може бути знайдена за допомогою формули

Не треба забувати, що на характеристики підсилювача має вплив ємність монтажу, яка дорівнює (5-30) пФ. Ємність монтажу в еквівалентній схемі враховується двічі — у вхідних та вихідних колах.

Розрахунок АЧХ, ФЧХ ведеться окремо для трьох частотних областей: СЧ, НЧ, ВЧ

Для визначення перехідної характеристики підсилювача, треба згадати, що вона є оригіналом, за Лапласом, функції , де K(P) – передаточна функція. Розра­хунок перехідної характеристики в області малого часу проводиться шляхом підста­новки передаточної функції К_в(Р) для області ВЧ. Розрахунок перехідної характерис­тики в області великого часу проводиться аналогічно для К_н(Р) - передаточної функ­ції ПК в області НЧ.

Тривалість переднього фронту та зниження вершини вихідного імпульсу розра­ховують за допомогою графіків перехідних характеристик.

Оформлена робота повинна мати всі необхідні еквівалентні схеми, результати розрахунків елементів, таблиці розрахунків АЧХ, ФЧХ, ПХ, графіки цих характеристик, розрахунки інших означених параметрів.

Відповіді на контрольні запитання з курсу повинні бути повні, але короткі, та не мати характер цитат з підручника або конспекту. Якщо необхідно, відповіді мають супроводжуватися рисунками, графіками, виразами або прикладами, посиланнями на літературу.

5. КОНТРОЛЬНІ Запитання ДО КУРСУ

1. Сформулюйте основні вимоги до сучасних аналогових електронних пристроїв.

2. Поясніть, чому коефіцієнт підсилення напруги і струму є величина комплексна, а коефіцієнт підсилення потужності — дійсна.

3. Дайте визначення коефіцієнтам частотних і нелінійних спотворень. Поясніть як визначаються перехідні та фазові спотворення.

4. Пояснить, при який АЧХ пристрій не створює частотних спотворень.

5. При який ФЧХ пристрій не створює фазових спотворень сигналу?

6. Пристрій з якою амплітудною характеристикою не буде створювати нелінійних спотворень?

7. Пристрій з якими перехідними характеристиками не створює перехідних спотворень?

8. Поясніть, як впливає зворотний зв'язок на лінійні та нелінійні спотворення.

9. Поясніть вплив зворотного від'ємного зв'язку на коефіцієнт підсилення за напругою.

10. Поясніть вплив зворотного від'ємного зв'язку на коефіцієнт підсилення за струмом.

11. Поясніть вплив зворотного від'ємного зв'язку на вхідний та вихідний опір.

12. Довести, що нестабільність пристрою при від'ємному зворотному зв'язку зменшується.

13. Яке положення робочої точки транзистора відповідає вимогам досягнення максимальної потужності та ККД?

14. Яке положення робочої точки транзистора відповідає вимогам забезпечення мінімального рівня власних шумів транзистора?

15. Визначити напругу та елементи схеми згідно варіантів контрольного завдання № 1 (дивись додаток 1).

16. Варіант 5.8А контрольного завдання №1 (дивись додаток 1).

17. Варіант 5.3Б контрольного завдання №1.

18. Варіант 5.7В контрольного завдання №1.

19. Варіант 5.6Г контрольного завдання №1.

20. Варіант 5.5А контрольного завдання №1.

21. Варіант 1 контрольного завдання №2 (дивись додаток 2).

22. Варіант 3 контрольного завдання №2

23. Варіант 4 контрольного завдання №2.

24. Варіант 6 контрольного завдання №2,

25. Варіант 7 контрольного завдання №2.

26. Варіант 8 контрольного завдання №2.

27. Варіант 9 контрольного завдання №2.

28. Варіант 10 контрольного завдання №2.

29. Варіант 11 контрольного завдання №2.

30. Розрахувати підсилювач на уніполярному транзисторі з коефіцієнтом під­силення 20, напруга джерела живлення 10 В. Транзистор згідно варіанту 5.4А конт­рольного завдання №1.

31. Варіант 5 контрольного завдання №1.

32. Варіант 12 контрольного завдання №1.

33. Як вибрати транзистор за частотними властивостями?

34. Пояснити переваги диференційного каскаду з генератором стабільного струму.

35. Розробити схему диференційного каскаду з підвищеним вхідним опором.

36. Що дає застосування складених транзисторів?

37. Який зв'язок між частотними та часовими характеристиками підсилювального каскаду?

38. Що таке доступна площа, підсилення?

---

«ПРИСТРОЇ ПІДСИЛЕННЯ СИГНАЛІВ»

39. Як обирається конденсатор в схемі НЧ корекції?

40. Як буде змінюватися АЧХ каскаду з емітерною ВЧ корекцією, якщо С_кор. = 0, С_кор. = ?

41. У чому полягає різниця схем послідовної і паралельної індуктивної корекції?

42. Довести, що ККД каскаду, що працює в режимі класу В, більше, ніж в режимі класу А.

43. Здійсніть вибір транзистора для однотактної схеми, якщо Р_н = 2 Вт, R_н = 20 Ом.

44. Здійсніть вибір транзистора для двотактної схеми, якщо Р_н = 10 Вт, R_н = 2 Ом.

45. Побудуйте вихідну динамічну характеристику за змінний струмом однотактного кінцевого підсилювача трансформаторного, безтрансформаторного.

46. Довести, «о в спектрі вихідного струму двотактної схеми відсутні - парні гармоніки.

47. При яких умовах парні гармоніки в спектрі вихідного струму двотактної схеми повністю відсутні?

48. Поясніть принцип дії двотактної схеми з підвищеною напругою збудження.

49. Поясніть принцип дії двотактної схеми з додатковою симетрією плеч.

50. Поясніть принцип дії підсилювача в режимі класу Д,

51. Що таке операційний підсилювач з ідеальними характеристиками, що дає його використання.

52. Довести, що некоректований операційний підсилювач може збуджуватися при деяких умовах.

53. Навести три основні схеми включення операційних підсилювачів, охарак­теризувати їх властивості,

54. Розрахувати, підсилювач на операційному підсилювачі К140УД7 згідно контрольного завдання №3 (додаток 3). Варіант 1.

55. Варіант 2 контрольного завдання 3 (додаток №3).

56. Варіант 3 контрольного завдання №3.

57. Варіант 4 контрольного завдання №3.

58. Визначити смугу пропускання підсилювача на К140УД7, якщо К_ = 100.

59. Розробити схему пристрою, який виконує математичну операцію U_вих. = –5U₁–6U₂–7U₃+8U₄.

60. Визначити опір резисторів неінвертуючого підсумовувача з двома входами, якщо k₁=10, k₂=20.

61. Визначити опір резисторів пристрою віднімання на операційному підсилювачі з двома входами, якщо k₁ = k₂ = 10.

62. Довести, що на виході логарифмічного підсилювача .

63. Довести, що на виході антилогарифмічного підсилювача .

64. Розробити схему аналогового подільника сигналів .

65. Чим відрізняються фільтри Чебишева, Баттерворта, Бесселя?

66. Як побудувати активний фільтр непарного порядку?

67. Як по вигляду АЧХ активного фільтру визначити порядок фільтру?

ПЕРЕЛІК ЛІТеРАТУРи

1. Алексенко А. Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем. — М.: Радио и связь, 1985.

2. Войшвилло Г. В. Усилительные устройства: Учебник, 2-е узд., перераб. и доп. — Радио связь, 1984.

3. Жеребцов И. П. Основи электроники. 5-е изд. перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат, 1990,

3. Конспект лекцій до курсу "Аналогові електронні пристрої" / В. Д. Рудик. — Вінниця: ВПІ, 1991.

4. Мамонкин И. Г. Усилительные устройства: Учебное пособие. 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Связь, 1977.

5. Остапенко Г. С. Усилительные устройства: Учебное пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1989.

6. Цыкин Г. С, Усилительные устройства: Учебник. 4-8 изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1984.

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

8. Шило В. Л. Линейные интегральные схемы. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Советское радио, 1979.

---

4. Атаев Д. И., Болотников В. А. Аналоговые интегральные схемы для бытовой аппаратуры: Справочник. 2-е издание. — М.: МЭЦ, 1992.

11. Алексенко А. Г., Шапурин И. И. Микросхемотехника. — М.: Радио и связь, 1982.

12. Войшвилло Г. В. Современная техника усиления сигналов. — М.: Сов. радио, 1978.

13. Герасимович Н. В. Довідник з електронно-променевих приладів. — К.: Техніка, 1991.

14. Гершунский Б. С. Основы электроники и микроэлектроники: Учебник. — К.: Вища школа. 1989.

15. Гринфильд Дж. Транзистори и линейные ИС: Справочное руководство по анализу и расчету: пер. с анг. — М.: Мир, 1992.

16. Гурлев Д. С. Справочник по электронным приборам. — К.: Техніка, 1974.

17. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1991.

18. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — Л.: Энергоатомиздат, 1988.

19. Диоды: Справочник / О. П. Григорьев и др. — М.: Радио и связь. 1990.

20. Джонсон Д. и др. Справочник по активным фильтрам: пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1983.

21. Интегральные микросхемы: Справочник / Под ред. Б. В. Тарабрина. -М.: Радио и связь, 1984.

22. Интегральные схемы в радиоэлектронных устройствах / И. Н. Мигулин и др. — К.: Техника, 1978.

23. Лавриненко В. А. Справочник по полупроводниковым приборам. — К.: Техника, 1984.

24. Манаев Е. И. Основы радиоэлектроники. — М.: Радио и связь, 1985.

25. Методичні вказівки до лабораторного практикуму з курсу "Аналогові електронні пристрої" / Укл. С. П. Кононов, В. Д. Рудик. — Вінниця: ВПІ, 1991.

26. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу "Усилительные устройства" / Сост. В. Д. Рудык, Н. А. Шутило. — Винница: ВПИ, 1989.

27. Методические указания к практическим занятиям по курсу "Усилительные устройства" Ч. 1, 2 / Сост. В.Д. Рудык. — Винница: ВПИ, 1986.

28. Мощные полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник/Под ред., А. В. Голомедова. — М.: Радио и связь, 1985.

29. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник / Под ред. Н. Н, Горюнова. — М.: Энергоатомиздат, 1985.

30. Полупроводниковые приборы: Транзисторы средней и большой мощности: Справочник / Под ред. А. З. Голомедова. — М.: Радио и связь, 1989.

31. Резисторы: Справочник / Под ред. И. И. Четверткова. — М.: Энергоатомиздат, 1991.

32. Справочник по электрическим конденсаторам / Под ред. И. И. Четверткова, В. Ф. Смирнова. — М.: Радио и связь, 1983.

33. Титце У., Шенк И. Полупроводниковая схемотехника. Справочное руководство: Пер. с нем. — М.: Мир, 1983.

34. Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / Под ред. Б. Л. Перельмана, - М.: Радио и связь, 1981.

35. Транзисторы: Справочник / О.П. Григорьев и др. — М.: Радио и связь, 1983.

36. Усилители с полевыми транзисторами / Под ред. И. П. Степаненко. — М.: Сов. Радио, 1980.

37. Хоровиц Н., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х томах / Пер. с англ. — М.: Мир, 1983.

38. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / Под ред. С. В. Якубовского, — М.: Радио и связь, 1989.

39. Щербаков В. И., Грездов Г. И. Электронные схемы на операционных усилителях: Справочник. — К.: Техника, 1983.

---

Смотрите также файлы

• 1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ(варіант2).doc

• 7 Частина економіка.doc

• 8 Частина ЦО.doc

• 2 частина САПР.doc

• 3 Частина АСУ ТП.doc