Лекция 2. Транзисторные усилители

Таблица 1.1

Типы логических сигналов

Форма сигнала	Название и описание	Требования
	Положительная потенциальная логика: нулю соответствует низкий, а единице – высокий положительный уровень напряжения	Требуют больших энергетических затрат
	Отрицательная потенциальная логика: нулю соответствует высокий положительный уровень напряжения, а единице – низкий
	Импульсная логика: единице соответствует наличие импульса, нулю его отсутствие	Требуют синхронизации, т.е. введения в систему меток времени
	Динамическая логика: единице соответствует последовательность коротких импульсов, а нулю их отсутствие

Цифровые электронные устройства в настоящее время получили очень широкое распространение благодаря высокой надежности, высокой помехоустойчивости, возможности длительного хранения информации без ее потери; энергетической совместимости и интегральной технологичности элементной базы.

К аналоговым электронным устройствам относятся: электронные усилители, операционные усилители, коммутаторы, компараторы, перемножители напряжений, стабилизаторы напряжения непрерывного действия и т.д.

К импульсным электронным устройствам относятся: мультивибраторы, одновибраторы, триггеры, блокинг-генераторы, функциональные преобразователи, генераторы пилообразного напряжения, таймеры и т.д.

К цифровым электронным устройствам относятся: логические элементы, триггеры, регистры, счетчики, дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры и т.д.

К комбинированным электронным устройствам относятся: аналого-цифровые преобразователи и цифро-аналоговые преобразователи.

Структурные и принципиальные схемы

Принципиальная схема (Э3) определяет полный состав элементов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия.

Она служит основанием для разработки других конструкторских документов. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделия, а также при их наладке, контроле и ремонте.

Правила построения и выполнения принципиальных электрических схем установлены стандартами ЕСКД (ГОСТ 2.701-76, ГОСТ 2.705-75). Наглядность, удобочитаемость схемы – важные ее достоинства. Хаотичное расположение элементов схемы, неудачная трассировка линий связи между ними с большим числом поворотов и пересечений, нетрадиционное изображение типовых схем – все это делает схему труднопонимаемой. Напротив, схемы, у которых условные обозначения элементов, линий связи выровнены по горизонтали и вертикали, трассы линий связи проложены экономно, легко читаются и их действие постигается значительно быстрее.

Раздел 2. Аналоговые устройства

Лекция 2. Транзисторные усилители

Усилителем называют устройство, в котором входной сигнал напряжения или тока используется для управления током (а, следовательно, и мощностью), поступающим от источника питания в нагрузку. Простейшая ячейка, позволяющая осуществить усиление, называется усилительным каскадом.

2.1.Основные параметры и характеристики

Все параметры усилителей можно разделить на три группы: входные, выходные и передаточные. К входным параметрам относятся: допустимые значения входного тока и напряжения, входное сопротивление и входная емкость. Обычно эти характеристики определяются параметрами источника входного сигнала.

Основными передаточными параметрами усилителя являются его коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности:

К_i = I₂ / I₁ К_u = U₂ / U₁ К_p = P₂ / P₁

График зависимости выходного напряжения от входного называется передаточной характеристикой и для обычного усилителя имеет три участка

область нечувствительности - при очень малых входных сигналах усиление отсутствует, выходной сигнал меньше входного

область линейного усиления - здесь коэффициент усиления постоянен, форма выходного сигнала совпадает с формой входного

область насыщения – выходное напряжение близко по величине к напряжению питания и не возрастает при росте входного напряжения.

Динамический диапазон усилителя - отношение максимально допустимого значения входного сигнала к его минимальному значению.

Обычно динамический диапазон усилителя выражается в децибелах:

D = 20 * lg ( Uвх max / Uвх min )

Коэффициент усиления в общем случае является комплексной величиной, т.е. он зависит от частоты входного сигнала и характеризуется не только изменением амплитуды входного сигнала с изменением частоты, но и его задержкой во времени, т.е. изменением его фазы. Частотные характеристики усилителя описывают его динамические свойства в частотной области. В зависимости от ширины полосы пропускания усилители делятся на:

– высокой частоты,

– низкой частоты.

– широкополосные,

– избирательные (резонансные).