Усилительные каскады переменного тока на полевых транзисторах презентация

Предыдущим занятием была
На этой лекции были изучены:
Лекция № 24:
«Усилительные каскады переменного тока на полевых транзисторах»
1.Типовые схемы и принцип действия каскадов с общим истоком.
2. Определение параметров режима по постоянному току каскада с общим истоком.

Содержание раздела 3
«Схемотехника аналоговых и цифровых устройств»

Содержание темы 7
«Усилители постоянного и переменного тока»

Лекция №25
«Повторители напряжения»

Междисциплинарные связи
ДС-137 Электроника, электротехника и схемотехника
Тема 7. Усилители постоянного и переменного тока
ДС-138 Метрология, стандар-тизация и сертификация
Тема 5. Осциллографические измерения параметров сигналов (18 часов).
Устройство и принцип действия универсальных осциллографов. Принцип действия стробоскопического осциллографа.
ДС-816 «Автоматизированные системы специального назначения»
Тема 13. Оптимальные устройства обработки радиолокационных сигналов и обнаружения целей (18 часов)
Элементы теории первичной обработки радиолокационной информации.

Объекты
профессиональной
деятельности

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ПОВТОРИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

В результате обучения по дисциплине курсант должен:
а) в соответствии с требованиями ГОС ВПО
ЗНАТЬ:
современную элементную базу и схемотехнику аналоговых и
цифровых устройств;
Формируемые компетенции:
способность применять методы решения задач анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей(ОПК-7);
способность использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ОПК-9);
способностью реализовывать и поддерживать работоспо-собное состояние средств автоматизации(ВПК.ПК-51,53,54)

Цель лекции:
раскрыть принцип действия повторителей напря-жения, схемы замещения и параметры повторите-лей напряжения.

Вопросы лекции:
1. Эмиттерные повторители.
2. Истоковые повторители.

Литература:
Основная
1. Новожилов О.П. Электротехника и электроника: Учебник. – М.: Юрайт. с. . 301 - 306.
2. Электротехника, электроника и схемотехника [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Великанов В.В., Коротеев Л.А., Хаперский А.В. – Тверь: ВА ВКО. URL: http://ibook.akademy.org/book/44, м.3.1.3.(Эл2/о)

Вопрос 1
ЭМИТТЕРНЫЕ ПОВТОРИТЕЛИ

Эмиттерный повторитель представляет собой каскад усиления на биполярном транзисторе с общим коллектором, где нагрузка включена в эмиттерную цепь транзистора.
Схема эмиттерного повторителя на транзисторе типа п-р-п
Назначение элементов
VT – усилительный элемент
СР – разделительный конден-сатор, для развязки каскадов по постоянному току
RБ1,RБ2 – резистивный делитель напряжения , для задания режи-ма по постоянному току
RЭ – резистор эмиттерной нагрузки, создает последова-тельную ООС по напряжению
UП – источник питания
Выходное напряжение одновременно является напряжением обратной связи UВЫХ=UОС, напряжение на базе транзистора определяется разностью UБЭ= UВХ -UОС= UВХ - UВЫХ

Режим по постоянному току
Vэ=IКRЭ
Vб>0
р
n
n
Vp>Vn
Iк=βIб
UВЫХ =URэ.о=I К.0 RЭ.
Iк=αIэ
Iк≈ Iэ

Режим по переменному току
UБЭ=UБЭ.0+UБЭmsinωt
Vб= Vp↑ >>Vn
Iб↑⇒ Iк↑=βIб
Vб↑
IК↑ ⇒UВЫХ↑ =URэ.о ↑ =I К.0↑RЭ.
Iб
Iк≈ Iэ

IК.0
А
IБ.0
IБ.0
UБЭ.0
А
0
I’Б
I”Б
Для произвольного U’БЭ ⇒
U’БЭ
Первичные параметры режима по постоянному току эмиттерного повторителя определяются графоаналитическим методом. Линия нагрузки строится:
для транзистора типа p-n-p UКЭ = −UП + IК RЭ
для транзистора типа n-p-n UКЭ = UП −IК RЭ
1 точка на оси UКЭ IК=0 ⇒ UКЭ= UП−IКRЭ=UП
2 точка на оси IК UКЭ=0 ⇒ 0= UП−IКR Э⇒ IК= UП/RЭ
U”БЭ
для U”БЭ ⇒
UКЭ.0
Вспомогательная
линия

Схема и временные диаграммы работы эмиттерного повторителя на транзисторе типа р-п-р

1. Эмиттерный повторитель не усиливает сигнал по напряжению, но осуществляет усиление по току и мощности.
2.Эмиттерный повторитель обладает частотными свойствами, которые характеризуется высоким входным сопротивлением и малым выходным сопротивлением.
Выводы по первому вопросу

Вопрос 2
ИСТОКОВЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

Истоковый повторитель - каскад усиления на полевом транзисторе с общим стоком, в котором нагрузка включена в истоковую цепь транзистора
Назначение элементов
VT – усилительный элемент
СР – разделительный конден-сатор, для развязки каскадов по постоянному току
RЗ – резистор обеспечивающий нулевой потенциал затвора
UП – источник питания
RИ – резистор, создающий в каскаде глубокую последова-тельную ООС по напряжению.

Vз=0
Режим по постоянному току
Vи=Ic⋅Rи
Ic
UЗИ.0
IС.0
UВЫХ =URи =IС RИ >0

Режим по переменному току
UВЫХ =URи =IС↑RИ
UЗИ =-UЗИ.0 +UM sinωt
↑
↑
↑
↑
При IC ↑
↑

Истоковый повторитель на транзисторе с каналом р-типа

Варианты истоковых повторителей
+
R2
UП
Rи
UВХ
UВЫХ
−
Ср
VТ
R1
+
R2
UП
Rи
UВХ
UВЫХ
−
Ср
VТ
R1

Параметры режима по постоянному току определяются графоаналитическим методом.
UСИ.0
UСИ =UП
U’ЗИ
I’С
Линия смещения
Линия нагрузки
А
UП/RИ
Линия нагрузки определяется уравнением UСИ = UП - IСRИ (16)
Линия смещения строится в соответствии с уравнением
UЗИ = - IСRИ. (17)
1 точка на оси UСИ IС=0 ⇒ UСИ= UП
2 точка на оси IК UСИ=0 ⇒ IС= UП/RИ
Первая точка линии смещения начало координат.
Вторая точка строится для произвольно выбранного IC’ по выражению (17) определяется UЗИ’.
IС.0
UЗИ.0
1точка

2. Истоковый повторитель не усиливает сигнал по напря-жению, но осуществляет усиление по току и мощности.
Выводы по второму вопросу
1. Истоковый повторитель характеризуется высоким вход-ным сопротивлением и малым выходным сопротивлением.