Электроника. Курс лекций - часть 7

Двухтактные усилители класса В

Состоят из 2-х каскадов, работающих попеременно (по 1-й полуволне)
Максимальные нелинейные искажения

       I

об

=0

i

1

      Тр

1

   Тр

2

   Т

1

         -    

       е

с

+

     +

        r

1

  -

     -

         +

     R

н

     U

вых

    +

 +

-

     -

Е

к

   Т

2

I

к

стат

0

I

б

=0

U

o

E

к

U

окэ



Е

к

U

кэ

t

R

к

=2*Е

к

*I

ср

=2*Е

к

*I

км

/=(2*А)/(2*)=А/

Р’

н

=(U

mвых

*I

mвых

)/2=(Е

к

*I

км

)/2

I

км

=I

мвых



к



/40,78

(т.к. нет потребителей, то 0,78)
Недостаток: высокие нелинейные искажения

Избавление от этого – перевод усилителей из класса В в класс АВ, т.е. задание 
смещения

Иногда вместо R

1

 ставят 

который обеспечивает кроме функций R

1

 еще

и термокомпенсацию

Мощный безтрансформаторный каскадный усилитель

R

1

, R

2

, R

3 

– смещение

С

1

, С

2

, С

3

 – развязка

Схема включения с ОК

е

с

Тр1

R

2

R

1

Е

б

T

1

-      +

T

2

Tр2

R

н

U

вых

E

k

С

1

С

2

С

3

R

н

R

3

R

1

е

с

R

2

Е

к

D

1

, D

2

 задают начальное смещение для работы в классе АВ

Усилители постоянного тока (УПТ)

Проблемы схемотехники УПТ

********************

U

вых

Δ

 – при отсутствие входного сигнала

1) R

c

||R

2

 – высасывает смещение рабочей точки

Обычно заранее рассчит. R

2

 зная R

c

2) I

g

 – разветвляется → ухудшается КПД и искажается усиливаемый сигнал

3) На входе присутствует сигнал даже при U

вх

=0

U

вых

Δ

 изменяется со временем и в связи со сдвигом рабочей точки

Для устранения выше сказанного ставятся мосты:

R

н

Е

к2

Т

2

T

1

R

2

D

2

U

вх

D

1

R

1

E

k

К

ω

Е

к

R

н

I

g

R

1

I

g

R

н

U

вых

Δ

С

1

R

2

e

c

R

c

Т

R

э

Е

к

U

a

=U

б

, U

в

=U

г

, тогда постоянная составляющая будет отсутствовать. Имеет очень

низкий КПД. Нет общей точки у источника сигнала и у выхода.

Операционные усилители

ОУ – УПТ, выполненный в виде ИС и предназначенный для выполнения 
различных операций над аналоговыми величинами.

К→∞; Rвх→∞; Rвых→0

СДУ – симметричный дифференциальный усилитель
НДУ - несимметричный дифференциальный усилитель
ОК – каскад с ОК

Назначение

СДУ – создание большого Rвх (обычно на полевых транзисторах)
НДУ – создание большого коэффициента усиления
ОК – снижение выходного сопротивления и как схема сижения уровня

ОУ К140УД1

     -

-

     +

+

+Un

-Un

-Un

-Un

С Д У

Н Д У

О К

+ U n

U в ы х

- U n

U в х 2

U в х 1

R

3

R

4

R

1

R

2

R

к

R

э

R

н

R

5

R

6

R

c

e

c

Т

С

э

a

б

в

г

Un=±12.6В ; K=10000; KOCC=1000; Uвых=±5,5В; Rвх=50кОм

Методы включения ОУ

7

К=10000; Uвыхmax=±5,5В; Uвхmax=±0.55мВ
Борьба с нестабильностью К – использ. ООС
При глубокой ОС: Кос=1/β

Включение ОУ

-

прямое

-

инверсное

         U в ы х

5 , 5 В

- 5 , 5 В

U в х

п е р е д а т о ч н а я   х а р - к а  О У

>

β

Прямое включение

Uвх=Uy+U

R2

 ; Rвх→∞; iвх→0

Последовательная ОС по напряжению

Т.е. коэффициент схемы определяется только параметрами ОС 

Эта схема всегда усиливает напряжения.
Меняя   только  R

1

  и  R

2

  получаем   требуемый   коэфф.   усиления,   т.е.   схема

инвариантна к ОУ.
Входной и выходной сигнал синфазны.

Инверсное включение

Т.к. Rвх→∞, то i

1

=i

2

Ua≈0; Uy<Uвхmax
Uу<<Uвх, можно считать, что т.а находится на земле.
i

1

=Uвх/R

1

 ; i

2

=Uвых/R

2

 ; т.к. i

1

=i

2

  , то 

2

1

2

R

R

R







Uввых

R

R

R

Uввых

U

oc













2

1

2

Uy

Uввы

K 

Uy

Uoc

KUy

Uвв

Uввы

Koc







K

K

K

KUy

Uввы

K

KUy

Uoc

K

Koc























1

1

1

1

1

2

2

1

1

R

R

R

Koc















1

1









K

K

K

K

Koc

U

вых

U

вх

R

1

R

2

U

oc

U

у

R

вх

U

вх

R

1

U

вых

R

2

U

у

a

i

2

I

1

Общий коэф. усиления   определяется номиналами регистров. Здесь Кос <1, а
может быть Кос>1.
Кос= - R

2

 / R

1

 , Вход. и вых. сигналы противофазны т.е.

Rвх и Rвых также будут меняться.

Для начала обратим внимание на прямое включение:

Rвхос=Rвх+R

2

 т.е.увеличение входного сопротивления.

В инверсном случае Rвх=R

1

 

Для Rвых картина  примерно та же:

т.е. Rвых уменьшается

Схема интегратора

      U в ы х

R в ы х у

R

U в ы х

i c

U

вых

U

вх

U

вх

i

R

C

Ic(t)=Uвх(t)/R      i=ic     Uc=Uвых

Основы цифровой схемотехники

Аналогово – цифровая обработка информации.

Дискретизация:
-

по уровню

-

по времени

Заменяем ∞ множество значений всегда конечным
X

0

  0000

X

1

  0001

X

2

  0010

……..
При передаче вводится нзбыточность, позволяя обнаруживать ошибки и даже
их исправлять.









t

0

Uвх

t

0

c

dt

R

(t)

C

1

(t)dt

i

C

1

Uc





t

0

(t)dt

Uвх 

RC

1

Uвых(t)

Uc(0)

Uвх(t)

RC

1

Uвых

t

0







t

A

t

X

5 В