- •Электроника. Лекционный курс. Введение.
- •Классификация электронных приборов.
- •Этапы развития электроники.
- •Классификация веществ в зависимости от структурных особенностей твердых тел.
- •Межатомные связи. Их виды и характеристики.
- •Физические основы электронной техники. Элементы квантовой теории строения материи.
- •Классификация твердых тел по степени электропроводности. Картина энергетических зон в твердом теле.
- •Полупроводники и их свойства.
- •Основы статистики электронов и дырок в полупроводниках.
- •Законы движения носителей заряда в полупроводниках. Дрейфовый и диффузионные токи.
- •Явление дрейфа.
- •Явление диффузии.
- •Уравнение плотности полного тока в полупроводнике.
- •Электронно-дырочный переход (p-n переход).
- •Смещение p-n перехода в прямом направлении (прямое включение перехода).
- •Смещение p-n перехода в обратном направлении (обратное включение перехода).
- •Уравнение Шокли.
- •Вольт-амперная характеристика(вах)
- •Пробой p-n перехода
- •Вольт-амперная характеристика видов пробоя
- •Емкостные свойства p-n перехода
- •Полупроводниковые диоды
- •Рабочий режим диода.
- •Эквивалентные схемы диодов для различных режимов.
- •Температурные свойства диодов
- •Выпрямители. Схемы выпрямления.
- •Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя
- •Импульсный режим работы диода
- •Стабилитроны
- •Параметрическом стабилизаторе.
- •Основные параметры стабилитронов
- •Варикапы
- •Основные параметры варикапов.
- •Туннельные диоды.
- •Основные параметры туннельных диодов.
- •Схемы автогенераторов на туннельных диодах.
- •Обращенные диоды.
- •Контакт (переход) металл-полупроводник. Диоды Шоттки.
- •Транзисторы.
- •Биполярные транзисторы.
- •Явление вторичного пробоя и модуляция толщины базы (эффект Эрли).
- •Эквивалентная схема транзистора для режима постоянного тока
- •Схемы включения биполярных транзисторов.
- •Вольт-амперные характеристики (вах) биполярных транзисторов (статические характеристики). Схемы для снятия вах.
- •Математические модели биполярных транзисторов.
- •Модель транзистора для большого сигнала (модель Эберса-Молла).
- •Модели транзистора в режиме малого сигнала (динамический режим).
- •Температурные свойства транзисторов.
- •Частотные свойства транзисторов.
- •Работа транзистора с нагрузкой (динамический режим).
- •Составной транзистор (схема Дарлингтона).
- •Эксплуатационные параметры транзистора.
- •Полевые транзисторы.
- •Полевой транзистор с управляющим p-n переходом.
- •Схемы включения транзисторов:
- •Полевые транзисторы с изолированным управляющим электродом (затвором).
- •Основные параметры полевых транзисторов.
- •Элементы памяти на основе моп-структур (Flesh-память).
- •Усилители электрических сигралов.
- •Классификация усилителей.
- •Основные технически показатели усилителей (параметры).
- •Характеристики усилителей.
- •Искажения в усилителях.
- •Схемотехника усилительных каскадов. Межкаскадные связи в усилителях.
- •Обобщенная структурная схема усилителя.
- •Графическая интерпретация процесса усиления сигнала транзисторной схемой с общим эмиттером.
- •Коллекторная стабилизация.
- •Эмиттерная стабилизация.
- •Полная эквивалентная схема унч с емкостной межкаскадной связью на основе биполярного транзистора, включенного по схеме с оэ.
- •Выходные каскады усилителей.
- •Построение проходной динамической характеристики.
- •Ключевой режим биполярного транзистора. Условия обеспечения статических состояний.
- •Динамика переключения ключей на биполярных транзисторах.
- •Цифровые ключи. Общие требования.
- •Структура цифрового ключа на комплементарной паре биполярных транзисторов.
- •Структура цифрового ключа на комплементарной паре полевых транзисторов (к-моп).
- •Усилители постоянного тока (упт). Дрейф нуля.
- •Параллельно-баласный каскад упт.
- •Дифференциальный усилитель (ду).
- •Операционные усилители (оу).
- •Структурная схема оу.
- •Основные параметры оу.
- •Схемы включения оу.
- •Виды и структура обратных связей в усилителе.
- •Генераторы электрических колебаний.
- •Релаксационные генераторы (генераторы импульсов).
- •Автогенераторы на оу с мостом Вина.
- •Автогенератор на оу с использованием моста Вина.
- •Генераторы релаксационных колебаний.
- •Блокинг-генераторы (бг).
- •Мультивибратор с коллекторно-базовыми связями. Автоколебательный режим.
- •Электроника Список литературы по курсу «Электроника»
Классификация усилителей.
Классификация усилителей может быть произведена по нескольким признакам:
По назначению: напряжения, тока, мощности.
Усилитель напряжения:
Усилитель тока:
Усилитель мощности:
По типу усилительных элементов: полупроводниковые, ламповые, магнитные, изолирующие, оптоэлектронные и др.
По виду усиливаемых сигналов: гармонических сигналов, импульсные.
По числу усилительных каскадов: однокаскадные, многокаскадные.
По диапазону частот электрических сигналов – это один из наиболее существенных признаков классификации.
По этому признаку различают следующие основные типы усилителей:
Усилители низкой частоты (УНЧ) – предназначены для усиления непрерывных периодических сигналов, частотный спектр которых от десятков Гц до десятков кГц. Характерная особенность: - велико, от нескольких десятков до десятков тысяч (например, звуковой диапазон: 20Гц÷20кГц).
Усилители постоянного тока (УПТ) – более точно: усилители медленно меняющихся напряжений и токов. Усиление от до - десятки и сотни кГц. Усиливают как переменную, так и постоянную составляющую сигнала.
Избирательные (или селективные) усилители – работают в очень узкой полосе частот (обычно ). Могут использоваться как на низких, так и на высоких частотах в качестве частотных фильтров, выделяющих или подавляющих заданный диапазон частот. Это достигается в большинстве случаев за счёт использования одного или нескольких колебательных (резонансных) контуров. Всвязи с этим их часто называют резонансными, или полосовыми.
Широкополосные усилители – работают в очень широкой полосе частот (от единиц кГц до нескольких МГц и выше). Такие сигналы часто воспроизводятся на экранах и регистрируются визуально – поэтому их часто называют видеоусилителями.
Основные технически показатели усилителей (параметры).
Коэффициент преобразования или коэффициент передачи – это отношение значения выходного сигнала к значению входного сигнала.
В частном случае, когда входное и выходное значения сигнала являются однородными, коэффициент преобразования называют коэффициентом усиления (например: – коэффициент преобразования U в I;
- коэффициент преобразования I в P)
– коэффициент усиления по напряжению;
- коэффициент усиления по току;
- коэффициент усиления по мощности.
Во многих случаях коэффициенты усиления выражают в логарифмических единицах – децибелах (дБ).
Для многокаскадных усилителей из n-каскадов:
Учитывая, что в общем случае выходной сигнал может отличаться от входного сигнала не только по величине, но и по фазе, поэтому - величины комплексные.
;
;
где φ – сдвиг фаз между входными и выходными сигналами.
Входное и выходное сопротивления ()
Выходная мощность.
При - активном:
- действующее напряжение.
Выходная мощность – это полезная мощность, развиваемая усилителем в нагрузке.
Увеличение выходной мощности усилителя ограничено искажениями.
Номинальная выходная мощность – это максимальная мощность, при которой искажения не превышают заданной (допустимой) величины.
Коэффициент полезного действия (к.п.д.) – важный показатель для усилителей средней и большой мощности. Численно к.п.д. может быть определен:
- мощность потерь.
Диапазон усиливаемых частот (полоса пропускания) – область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не больше, чем это допустимо требованиями. (Для УНЧ – изменения Кус от до не превышает 3дБ)
Динамический диапазон амплитуд.
Отношение амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов на входе усилителя называют динамическим диапазоном амплитуд D. Его обычно выражают в децибелах: