Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Принципы построения и работы аналоговых электронных устройств.




Обычно аналоговый электронный тракт состоит из ряда анало­говых электронных звеньев (АЭЗ), каждое из которых включает в себя следующие схемные элементы: усилительный прибор (УП);источник питания;нагрузку, в которой формируется усиленный сигнал;

вспомогательные цепи и источники, обеспечивающие анало­говый режим работы усилительного звена, режим, при котором изменения тока на выходе УП непрерывно следят за изменения­ми входного тока или напряжения.

В схеме типового по построению АЭЗ присутствуют два замкну­тых контура, один из которых выступает в роли выходного контура, или контура нагрузки, а второй — входного контура, или кон­тура управления.

Эти контурывыделены стрелками. В выходном контуре протекает выходной ток IВЬ|Х, а во входном — входной Iвх. Транзисторы являются трехполюсными усилительны­ми приборами, поэтому при их включении в схему АЭЗ один из их выводов входит как в выходной, так и во входной контур. В схеме,в качестве такого общего узла выступает эмиттерный вывод транзистора, поэтому ее называют схемой с общим эмиттером (ОЭ). Обычно потенциал общего узла принима­ют за нуль, при этом все сигнальные изменения рассматривают относительно этого узла, т.е. текущие значения входного и вы­ходного сигналов оценивают сигнальными потенциалами uBX(t) и uBЫX(t) соответствующих узлов. «заземление» одного (любого) из узлов схемы не отражается на характере ее работы, при этом все сигнальные из­менения uBX(t) и uBЫX(t) следует по-прежнему рассматривать от­носительно общего (эмиттерного) вывода транзистора.Выходной контур образован как последовательное соединение источника питания Еп, нагрузки RH и выходных зажимов УП (на рис.— зажимы коллектор и эмиттер). Значение тока Iвых в выходном контуре зависит не столько от напряжения источника питания, сколько от режима работы УП. Характер этого режима, в первую очередь, зависит от входного тока Iвх, протекающего во входной цепи УП, или же от разности потенциалов UBX, образоанной на управляющем входе УП. Для биполярного транзистора характер этой зависимости определяет график его СПХ.

Работа АЭЗ основана на управлении с помощью УП значением тока, протекающего в выходной цепи, т.е. в контуре нагрузки. Одной из основных функций АЭЗ является усиление сигнала при малых искажениях его формы. Неискаженное воспроизведение сигнала достигается благодаря тому, что режим работы УП орга­низуется таким образом, чтобы сигнальные изменения ΔIвых при­ходились на линейный участок СПХ. Анализ графика СПХ бипо­лярного транзистора показывает, что указанному условию отве­чает участок СПХ, соответствующий Uб-э ~ 0,7 В, протяженно­стью порядка 100 мВ, где Uб-э — разновидность потенциалов база— эмиттер. При Uб-э < 0,6 В ток в выходной цепи практически прекращается и транзистор теряет свойство управляющего воздействия на ток в выходной цепи. Такая же потеря управляющих свойств наблюдается и при повышенных значениях разности потенциалов база —эмиттер, когда Uб-э> 0,7 В. В этих условиях транзистор входит в режим насыщения, при кото­ром разность потенциала между его выходными зажимами кол­лектор—эмиттер практически равна нулю. В результате ток в вы­ходной цепи определяется только напряжением питания и сопро­тивлением RH, а именно Iк = E n/RH. Режим работы транзистора, при котором в процессе работы транзистор переходит из состояния отсутствия тока в выходной цепи к состоянию максимально достижимого значения и обратно, называется ключевым режимом работы. Этот режим работы является основным в цифровых элек­тронных схемах.

В усилительном (аналоговом) режиме, когда Uб-э = 0,6...0,7 В, транзистор обладает заметным управляющим воздействием на ток в выходной цепи. В результате усиливаемые сигналы ивх(t)или iвх(t) воздействуют на входные цепи УП, вызывая изменения, соответствующие (по форме) изменениям тока

где h21э постоянный множитель, называемый коэффициентом усиления транзистора по току при его включении по схеме с ОЭ, т.е. при включении, когда общей ветвью для про­текания входного (базового) и выходного (коллекторно-эмиттерного) тока является коллекторный вывод транзистора.Сигнальные изменения тока ΔIВЬ1Х, протекая через резистив-ную нагрузку Rн, создают в соответствии с законом Ома выход­ное сигнальное напряжение uBblx(t) = ΔIВЬ1Х/Rн, при этом uвых(t) = KuBX(t), где К — коэффициент усиления АЭЗ по напряжению.В состав схемы, включен так называ­емый разделительный конденсатор Ср, обеспечивающий разделе­ние ветвей схемы на постоянном и переменном токе. Конденсатор Ср имеет относительно большую емкость, поэтому знакоперемен­ные сигнальные напряжения uвых(t) не создают какого-либо па­дения напряжения на этом конденсаторе, в результате чего сиг­нальный потенциал uВЬ1Х(t) коллекторного вывода передается без потерь на выход АЭЗ (к зажиму 2). Усилительные тракты и каскады, в которых передача сигналов от одного участка схемы к другому осуществляется с помощью разделительных конденсаторов, называются усилителями перемен­ных сигналов. Усилители этого типа в отличие от так называемых усилителей постоянного тока не способны эффективно реагиро­вать на медленно изменяющиеся сигналы. Но к их достоинствам относится то, что в этих усилителях отсутствует взаимное вли­яние на постоянном токе участков тракта, разделенных конден­сатором Ср. С учетом сказанного эту схему можно рассматривать как схему УПТ (если в качестве то­чки выделения выходных сигнальных изменений принять узел схемы, к которой подходит коллекторный вывод транзистора) и как каскад усиления переменного сигнала (если за выход при­нять зажим 2 схемы). Следует также отметить, что в схемах уси­лителей переменного сигнала обычно помимо разделительных Ср присутствуют так называемые блокировочные конденсаторы Сб. Блокировочные конденсаторы шунтируют участки схемы, благодаря чему на этих участках не возникает сигнальных разно­стей потенциалов, несмотря на протекание через них сигналь­ных токов.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных