Файл: Ответ Аналоговые электронные устройства (аэу) Аналоговые электронные устройства (.docx

• ИПХ однозначно определяет его АЧХ и ФЧХ. Она лишь представляет иной метод оценки качества усилителя – временной, а АЧХ с ФЧХ – частотный;

• И АЧХ, и ФЧХ связаны тем, что обе они частотные, поэтому на обеих можно отметить граничные частоты;

• Внешний вид АЧХ не зависит от АХ, и наоборот, так как АЧХ измеряется при фиксированном входном напряжении, а АХ – при фиксированной частоте.

---

Вопрос 3-

Понятие усиления, принцип электронного усиления.

Ответ

Усиление – физический процесс увеличения мощности сигнала за счет расхода энергии стороннего источника. Принцип действия электронного усилителя основан на управлении энергией мощного источника постоянного напряжения с помощью маломощного источника сигналов.

Принцип электронного усиления:



Iк = *Iб. Uк=Rк*Iк. Ток коллектора пропорционален току базы.

– коэффициент пропорциональности (10-800). Под воздействием источника сигнала мы управляем входным током усилительного элемента. Это вызывает протекание, под воздействием напряжения источника питания, гораздо большего выходного тока.

Усиление в каскаде на транзисторе обеспечивается за счёт того, что коллекторный ток, являющийся выходным больше базового тока, являющегося входным. Следовательно, при построении усилительного каскада следует каким-либо образом обеспечивать протекание входного тока через базовую цепь, а выходной ток оценивать в цепи коллектора, и снимать выходное напряжение с какого либо резистора – преобразователя тока в напряжение.

Вопрос 4-

Понятие усилительного каскада. Способы соединения каскадов между собой, влияние свойств каждого каскада на общие свойства усилителя при различных типах соединения каскадов.

Ответ

Простейшим усилителем является усилительный каскад. Усилительный каскад – минимальная часть усилителя, сохраняющая его функции.

Состав:

УЭ – нелинейный управляемый элемент (биполярный или полевой транзистор);

R – резистор;

E – источник электрической энергии.

---

Способы соединения каскадов между собой

Многокаскадные усилители - усилители, образованные путем соединения между собой с помощью элементов связи нескольких усилительных каскадов. Соединение каскадов в многокаскадных усилителях может происходить двумя способами.

- Параллельное



- Последовательное

1. 
   Непосредственная
   

Между каскадами отсутствует разделительная емкость. Рабочая точка второго каскада задается первой. Вынуждены выбирать в первом каскаде малый ток коллектора, он будет задавать рабочую точку во втором каскаде. Менее громоздкое соединение, т.к. отсутствует один из конденсаторов (разделительная емкость).

Разделительные емкости (Сс1 и Сс2) не пропускают постоянный ток. В зависимости от частоты переменного тока будет зависеть сопротивление емкости. Если переменные токи низкочастотные, емкость будет пропускать ток очень плохо. На низких частотах снижается коэффициент усиления. Хорошая работа на низких частотах, но сложно обеспечить

Плюсы – отсутствие соединительных элементов -> отсутствие дополнительных частотных искажений.

Минус – рабочая точка предыдущего каскада влияет на рабочую точку последующего каскадарабочую точку.

2. 
   Емкостная связь
   

На данной схеме представлены два каскада, соединённые между собой при помощи ёмкости. При таком соединении положение рабочих точек каскадов оказываются независимыми, но вся АЧХ такого многокаскадного усилителя будет зависеть от величины ёмкости связи. При росте величины этой ёмкости будет происходить снижение нижней граничной частоты усиления.

Плюс – положения рабочих точек каскадов независимы друг от друга.

---

Минус – реактивные сопротивления емкостей связи зависят от частоты -> зависимость АЧХ от емкостей связи

3. 
   Трансформаторная связь
   

На данной схеме представлены два каскада, соединённые между собой при помощи трансформатора. Частотная зависимость коэффициента усиления будет определяется частотными свойствами трансформатора. Отдельная рабочая точка задается в каждом из каскадов с помощью Rб. Чтобы рабочую точку не сбить, ставится дополнительная разделительная емкость Cбл. Такой вид связи используют в высокочастотных усилителях. Индуктивности частично компенсируют входные и выходные емкости транзистора.

Плюс – положения рабочих точек каскадов независимы друг от друга.

Минус – частотные свойства трансформатора определяют частотную зависимость коэффициента усиления.

---

Вопрос 5-

Понятие режима работы усилительного прибора по постоянному току (рабочей точки). Способы обеспечения и оценки режима работы по постоянному току, их сравнительная характеристика. Цель обеспечения этого режима.

Ответ

Режим работы по постоянному току является важнейшей характеристикой усилительного каскада и характеризует его работу при отсутствии в напряжение на входе усилительного каскада переменной составляющей, которая и является усиливаемой величиной. Режим работы по постоянному току характеризуется положением рабочей точки - точки на нагрузочной характеристике, соответствующей нулевому уровню переменной составляющей входного напряжения.

Режим А Он характеризуется тем, что путем подачи постоянного смещения исходная рабочая точка транзистора выбирается при сравнительно большом токе. Потому ток коллектора не прерывается в течение всего периода колебания. Режим А дает малый нелинейные искажения. Он применяется во всех каскадах предварительного усиления, а иногда и в оконечных каскадах.

Режимом В называется такой режим, когда исходная рабочая точка совмещается с началом передаточной характеристики транзистора. Здесь выходной ток транзистора (ток коллектора ік) в отсутствие сигнала практически равен нулю, что делает режим покоя очень экономичным. При наличии входного сигнала ток через транзистор протекает только в течение половины каждого периода. Половина длительности каждого импульса выходного тока транзистора, выраженная в радианах или градусах угла текущей фазы, называется углом отсечки. В режиме В угол 0=п/2=90°. Полуволны, соответствующие вторым полупериодам колебания, данным транзистором не пропускаются. Для их усиления приходится ставить другой такой же транзистор. В результате получается так называемый двухтактный усилитель. В режиме В оказывается сравнительно высокий КПД. Однако из-за кривизны начального участка передаточной характеристики транзистора полуволны тока в их нижней части заметно искажается. Из-за прерывистости тока транзисторов возникают дополнительные искажения, обусловленные переходными процессами. На верхних частотах они проявляются настолько сильно, что ограничивают диапазон усиливаемых частот. Эти дополнительные

---