ПЗ СХЕМ

1.2.12. Рассчитать мощность сигнала, потребляемую на входе усилителя, если на его входе с сопротивлением RВХ=106 Ом, имеется ток

Im.ВХ=2·10-6 А.

Решение Мощность сигнала на входе усилителя:

1.3.12. Найти коэффициент усиления по мощности, если на входе усилителя действует напряжение UВХ=1 мВ и протекает ток IВХ=1 мА, а на выходе усилителя действует напряжение UВЫХ=10 В и через нагрузку протекает ток IН=0,1 А.

Решение

Мощность на входе усилителя:

Мощность на выходе усилителя:

Коэффициент усиления по мощности:

1.4.12. Определить относительный коэффициент усиления Y на частотах f1=100 Гц и f2=10 кГц, если усилитель имеет АЧХ, приведенную на рисунке.

Решение Для первой заданной частоты входного сигнала:

Для второй заданной частоты входного сигнала:

1.5.12. Вычислить затухание нелинейности по второй гармонике, если

KГ2=0,01.

Решение Значение затухания по второй гармонике:

1.5.2. Почему в оконечных каскадах усилителей нелинейные искажения больше, чем в первых каскадах?

Решение Это связано с тем, что на входе оконечных каскадов присутствует

сигнал со сравнительно большой амплитудой по сравнению с каскадами предварительного усиления. При сравнительно большой амплитуде входного сигнала нелинейность передаточной характеристики проявляется в большей степени, что приводит к появлению нелинейных искажений входного сигнала.

2.2.20 Подсчитать сквозной коэффициент усиления по напряжению усилителя с последовательной ООС по напряжению, если коэффициент усиления по напряжению без ОС Ku=300, коэффициент передачи цепи ОС

β=0,0267, сопротивление источника сигнала RИ=1 кОм, RВХ=1 кОм.

Решение Входное сопротивление усилителя при наличии ООС:

Коэффициент усиления по напряжению усилителя с ООС:

2.2.12 Поясните, почему последовательная ООС уменьшает коэффициент усиления по напряжению и не меняет коэффициент усиления по току?

Решение В данном случае выход цепи обратной отрицательной связи

подключается последовательно с источником сигнала. Выходное напряжение цепи ООС противофазно напряжению источника сигнала, тем самым уменьшая его значение на входе усилителя, а следовательно, и коэффициент усиления по напряжению. При этом ток источника сигнала полностью поступает на вход усилителя, соответственно и коэффициент усиления по току не меняется.

2.3.12 При каких условиях введение ООС даст выигрыш в отношении сигнал-помеха, если напряжение помех поступает на вход усилителя через источник сигнала или элементы входной цепи?

Решение Если можно увеличить величину сигнала и это увеличение не будет

сопровождаться увеличением уровня помех на входе усилителя.

2.3.17 Найти коэффициент гармоник усилителя с последовательной ООС по току, если в усилителе без ОС коэффициент гармоник КГ=10 %,

коэффициент усиления по напряжению Кu=2000, коэффициент передачи входной цепи α=0,9, а цепи ОС β=0,1, RОС=0,6 Ом и RН=12 Ом.

Решение

Итоговый коэффициент передачи сигнала ОС с учетом наличия входной цепи, выходной цепи и самой цепи ОС:

Значение коэффициента гармоник усилителя с ООС:

2.4.1. Нарисуйте структурную схему усилителя с последовательной ООС по напряжению и обозначьте точки, между которыми действуют напряжения: на входном сопротивлении усилителя без ОС, на входном сопротивлении усилителя с ОС.

Решение

2.4.12 Рассчитать входное сопротивление усилителя с последовательной ООС по напряжению, если входное сопротивление усилителя без ОС RВХ=600 Ом, коэффициент усиления по напряжению

Ku=100 и коэффициент передачи по напряжению цепи ОС β=0,09.

Решение Входное сопротивление усилителя с последовательной ООС:

2.5.12 Зависит ли характер изменения выходного сопротивления усилителя от способа снятия энергии сигнала ОС?

Решение Зависит. Если обратная связь по току, тогда выходное сопротивления

усилителя увеличивается. Если обратная связь по напряжению, тогда – уменьшается.

2.5.17. Рассчитать выходное сопротивление усилителя с последовательной ООС по напряжению, если выходное сопротивление усилителя без ОС RВЫХ=100 кОм, коэффициент усиления по напряжению при отключенной нагрузке KuХХ=20000, коэффициенты передачи по напряжению входной цепи α=0,5 и цепи ОС β=0,1.

Решение Выходное сопротивление усилителя с отрицательной обратной связью:

3.2.12. Что является источником тока базы транзистора V1 в

усилителе?

Решение

Источником переменной составляющей базового тока транзистора V1

является ЭДС источника входного сигнала.

3.3.31. Определить ток коллектора транзистора V1 в усилителе на изображенной схеме, если напряжение источника питания E=15 В, токи баз транзисторов IБ1=IБ2=0,1 мА, ток делителя напряжения на резисторах R5 и R6

равен 1 мА, напряжение UБЭ1=0,4 В, сопротивления R1=7 кОм, R2=3 кОм,

R4=1 кОм, R7=1 кОм.

Решение Для заданной схемы усилителя запишем систему линейных уравнений

с тремя неизвестными:

Из первого и второго уравнений получаем первое вспомогательное уравнение:

А из второго и третьего уравнений системы – второе вспомогательное уравнение:

Выполним подстановку второго вспомогательного уравнения в первое вспомогательное:

После преобразований получаем соотношение для расчета коллекторного тока транзистора первого каскада:

3.4.12. Объясните, почему при одинаковых сопротивлениях резисторов стабилизации тока покоя стока с помощью резистора в цепи истока менее

эффективна, чем стабилизация тока покоя коллектора с помощью резистора в цепи эмиттера?

Решение Это связано с тем, что крутизна передаточной характеристики полевого

транзистора обычно существенно меньше крутизны биполярного транзистора.

3.4.16. Найти напряжение источника питания в усилителе, если напряжение между анодом и катодом лампы UАК=194 В, ток анода IА=44 мА,

ток экранирующей сетки IЭКР=6 мА, сопротивление R2=120 Ом

(сопротивлением первичной обмотки трансформатора пренебречь).

Решение Величина питающего напряжения:

4.2.12 Назовите источник тока стока транзистора в усилителе.

Путь основной части переменной составляющей коллекторного тока транзистора V1 изображен на рисунке.

Элементы схемы усилителя, через которые проходит переменная составляющая коллекторного тока V1: коллектор V1 – базовый переход V2 –

конденсатор C3 – конденсатор C2 – эмиттер V1.

4.3.25.Изобразить зависимость напряжения на резисторе R4 от времени

вусилителе при действии на его входе синусоидальной ЭДС.

Решение Усилительный каскад представляет собой схему эмиттерного

повторителя, следовательно начальная фаза напряжения на сопротивлении нагрузки совпадает со значением начальной фазы входной ЭДС и не содержит постоянной составляющей за счет наличия разделительного конденсатора C3.