Материал: 832

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

А.В. Шарапов

АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА

Учебное пособие

C

R3

C

R1

R2

ТОМСК – 2006

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

А.В. Шарапов

АНАЛОГОВАЯ СХЕМОТЕХНИКА

Учебное пособие

Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия

2006

Рецензенты: зав. кафедрой промышленной и медицинской электроники Томского политехнического университета, д-р техн. наук, проф. Г.С. Евтушенко; зам. директора по научной работе НИИ автоматики

и электромеханики при ТУСУРе, к.т.н. С.К. Земан; к.т.н., доцент кафедры промышленной электроники ТУСУР В.А. Скворцов; ст. преподаватель кафедры промышленной электроники ТУСУР Э.Ф. Сербин

Корректор: Миллер С.В.

Шарапов А.В.

Аналоговая схемотехника: Учебное пособие. Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлек-

троники, 2006. 193 с.

Представлены краткие теоретические сведения о характеристиках и параметрах полевых и биполярных транзисторов, схемы и методики расчета усилителей на их основе. Приведены основы теории операционных усилителей и примеры их применения. Изложены принципы построения схем генераторов гармонических колебаний и стабилизаторов постоянного напряжения.

Для студентов вузов радиоэлектронного профиля и инженеровпроектировщиков средств и систем автоматики и промышленной электроники.

Шарапов А.В., 2006ТУСУР, 2006

 

3

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................

7

1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЬНЫХ

 

УСТРОЙСТВ ...............................................................................

16

1.1

Структурная схема усилительного устройства....................

16

1.2

Классификация электронных усилителей............................

16

1.3

Усилительные параметры .....................................................

17

1.4

Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики..

18

1.5

Переходная характеристика..................................................

20

1.6

Линейные и нелинейные искажения ....................................

21

1.7

Амплитудная характеристика, динамический диапазон.....

23

1.8

Способы связи между каскадами..........................................

24

1.9

Классы усиления....................................................................

25

2 ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ.....................................

29

2.1

Виды обратных связей...........................................................

29

2.2

Влияние ООС на стабильность коэффициента усиления ...

31

2.3

Влияние ООС на нелинейные искажения............................

32

2.4

Влияние ООС на величину входного и выходного

 

 

сопротивлений усилителя ....................................................

32

2.5

Амплитудно-частотная характеристика усилителя с ОС....

33

2.6

Частотный критерий устойчивости усилителя с обратной

 

 

связью. Запасы устойчивости по амплитуде и по фазе......

34

2.7

Пример расчета характеристик усилителя с ООС...............

36

3 ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ И МАЛОСИГНАЛЬНЫЕ

 

ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ.......................

39

3.1

Способы включения биполярного транзистора...................

39

3.2

Характеристики транзистора при включении с общей

 

 

базой ......................................................................................

40

3.3

Характеристики транзистора при включении с общим

 

 

эмиттером..............................................................................

41

3.4

Т-образная схема замещения транзистора при включении

 

 

с общей базой........................................................................

43

3.5

Т-образная схема замещения транзистора при включении

 

 

с общим эмиттером...............................................................

45

 

4

 

3.6 Н-параметрытранзистора и ихсвязьс параметрами

 

 

физической эквивалентной схемы.......................................

46

3.7

Определениеh-параметровпохарактеристикамтранзистора 48

3.8

Типы полевых транзисторов.................................................

49

3.9

Характеристики и малосигнальные параметры полевых

 

 

транзисторов .........................................................................

51

3.10 Эквивалентные схемы замещения полевых транзисторов54

4 УСИЛИТЕЛЬНЫЙ КАСКАД С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ........

56

4.1

Принцип работы и назначение элементов простейшего

 

 

каскада УНЧ по схеме с общим эмиттером........................

56

4.2

Нагрузочные прямые постоянного и переменного тока.....

57

4.3

Анализ каскада в области средних частот ...........................

59

4.4

Анализ каскада в области нижних частот............................

60

4.5

Анализ каскада в области верхних частот ...........................

63

4.6

Результирующие характеристики каскада...........................

64

5 ТЕМПЕРАТУРНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ

 

БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА.............................................

67

5.1

Цепи смещения с фиксированным током базы

 

 

и фиксированным током эмиттера......................................

67

5.2

Цепь смещения с эмиттерной стабилизацией рабочей

 

 

точки транзистора.................................................................

69

5.3

Цепь смещения с комбинированной отрицательной

 

 

обратной связью по постоянному току...............................

71

6 КАСКАД С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ ПРИ РАБОТЕ

 

В РЕЖИМЕ БОЛЬШОГО СИГНАЛА........................................

72

6.1

Выбор режима работы транзистора......................................

72

6.2

Пример расчета усилительного каскада...............................

76

7 ШИРОКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ.......................................

82

7.1

Особенности формирования АЧХ широкополосных

 

 

усилителей.............................................................................

82

7.2

Схемы высокочастотной коррекции.....................................

83

7.3

Схема низкочастотной коррекции........................................

84

8 УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ ПО СХЕМАМ С ОБЩЕЙ

 

БАЗОЙ И ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ.......................................

86

8.1

Каскад с общей базой............................................................

86

8.2

Каскад с общим коллектором ...............................................

87