Kratki kurs predavanja iz discipline elektronika. Nastava iz predmeta Osnove elektronike

USATU 2008

Shangin E.S.

Š21 Osnovi elektronike: Udžbenik. dodatak. - Ufa, USATU izdavačka kuća, 2007, - 168 str.

Glavni poluprovodnički uređaji i najrasprostranjeniji uređaji za analognu i digitalnu elektroniku. Opisu karakteristika i parametara uređaja prethode potrebne informacije o fizičkim pojavama koje se koriste u radu uređaja.

Priručnik je namenjen studentima druge godine smera 552800-Informatika i računarsko inženjerstvo (priprema sertifikovanog diplomiranog inženjera i tehnologije).

1. Uvod

Elektronika je svestran i efikasan alat za rješavanje raznih problema u području prikupljanja i obrade informacija, automatskog upravljanja i konverzije energije. Znanje iz oblasti elektronike postaje neophodno za sve širi spektar stručnjaka.

Opseg primjene elektronike se stalno širi. Gotovo svaki prilično složen tehnički sistem opremljen je elektronskim uređajima. Teško je imenovati tehnološki proces koji bi se kontrolisao bez upotrebe elektronike. Funkcije elektronskih uređaja postaju sve raznovrsnije.

Okrenimo se idealizovanom sistemu upravljanja za neki objekat (slika 1.1).

Slika 1.1. Blok dijagram sistema upravljanja

Električne signale koji sadrže informacije o nadziranim vrijednostima generiraju odgovarajući senzori. Ovi signali se filtriraju, pojačavaju i digitaliziraju pomoću analogno-digitalnih pretvarača (ADC). Zatim ih obrađuje mikroprocesor koji može komunicirati sa računarom. Upravljački signali koje generiše mikroprocesor se pretvaraju u analogni oblik pomoću digitalno-analognih pretvarača (DAC), pojačavaju i napajaju elektroničke uređaje koji upravljaju aktuatorima koji direktno djeluju na objekt.

Razmatrani sistem sadrži elektronske uređaje koji rade sa analognim signalima (filteri, pojačala, energetski elektronski uređaji), digitalnim signalima (mikroprocesor, računar), kao i uređaje koji pretvaraju signale iz analogni oblik na digitalno i nazad. Specifikacije elektronskih uređaja određuju prvenstveno karakteristike njihovih sastavnih elemenata.

Uloga elektronike trenutno značajno raste u vezi sa upotrebom mikroprocesorske tehnologije za obradu informacijskih signala i energetskih poluvodičkih uređaja za pretvaranje električne energije.

Četrdesetih godina dvadesetog veka, masa elektronske opreme teških aviona približavala se 1000 kg (ne računajući opremu za napajanje potrebnu za napajanje opreme). Na primjer, elektronika sistemi naoružanja na avionima američke kompanije "Boing" za deceniju od 1949. do 1959. godine postali su 50 puta složeniji. Na avionima proizvedenim 1959. godine, elektronsko kolo ovog sistema je već sadržavalo 100.000 elemenata.

Glavni pokazatelj savršenstva elektronske opreme je gustoća pakovanja, odnosno broj elemenata kola u 1 cm 3 radnog uređaja. Ako su, na primjer, lampe glavni element elektroničkog uređaja, tada se može postići gustoća od 0,3 e / cm 3. Uzimajući to u obzir, za smještaj modernog računara bit će potrebna zapremina od nekoliko hiljada kubnih metara. Osim toga, potrebna je moćna elektrana za pogon takve mašine.

Stvaranje poluprovodničkih elemenata (dioda i tranzistora) krajem 40-ih godina dvadesetog veka dovelo je do pojave novog principa projektovanja elektronske opreme - modularnog. Osnova za to je jedinična ćelija-modul, standardne veličine, načina montaže i instalacije. U ovom slučaju, gustoća pakiranja povećana je na 2,5 e / cm 3.

Dalje usavršavanje poluvodičkih uređaja, otpornika, kondenzatora i drugih elemenata, smanjenje njihove veličine dovelo je do stvaranja mikromodula. Istovremeno, gustina pakovanja je premašila 10 e / cm 3. Mikromoduli su okončali deceniju tranzistorske elektronike i doveli do integrirane elektronike ili mikroelektronike.

Što se tiče sklopova, integrirana elektronika se često ne razlikuje od tranzistorske elektronike, jer se u integriranom kolu mogu razlikovati svi elementi dijagrama sklopa uređaja, ali su dimenzije ovih elemenata vrlo male (otprilike 0,5-1 mikrona) . Tehnologija proizvodnje integriranih kola omogućila je dramatično povećanje gustoće pakiranja, dovodeći je na hiljade elemenata po 1 cm 3.

Sa praktične tačke gledišta, elektronika se bavi stvaranjem elektronskih uređaja i uređaja u kojima se interakcija elektrona sa elektromagnetnim poljima koristi za prenos, obradu i skladištenje informacija. Najtipičniji tipovi ovakvih transformacija su generisanje, pojačanje, prenos i prijem elektromagnetnih talasa frekvencije do 10 12 Hz, kao i infracrveno, vidljivo, ultraljubičasto i rendgensko zračenje (10 12 -10 20 Hz). Konverzija u so visoke frekvencije vjerovatno zbog izuzetno niske inercije elektrona - najmanje od trenutno poznatih nabijenih čestica.

U elektronici se istražuju interakcije elektrona sa oba makropolja u radnom prostoru elektronskog uređaja i sa mikropoljima unutar atoma, molekula ili kristalne rešetke.

Elektronika se oslanja na mnoge grane fizike - elektrodinamiku, klasičnu i kvantnu mehaniku, fiziku čvrstog stanja, optiku, termodinamiku, kao i hemiju, metalurgiju, kristalografiju i druge nauke. Koristeći rezultate ovih i niza drugih oblasti znanja, elektronika, s jedne strane, postavlja nove zadatke pred druge nauke, što ih stimuliše. dalji razvoj, s druge strane, stvara nove elektronske uređaje i uređaje i na taj način oprema nauku kvalitativno novim sredstvima i metodama istraživanja.

Praktični zadaci elektronike:

razvoj elektronskih uređaja i uređaji koji rade razne funkcije u sistemima za pretvaranje i prenos informacija u sistemima upravljanja, u računarskoj tehnici, kao iu energetskim uređajima;

razvoj naučnih osnova tehnologije za proizvodnju elektronskih uređaja i tehnologije korišćenjem elektronskih i jonskih procesa i uređaja za različite oblasti nauke i tehnologije.

Elektronika igra vodeću ulogu u naučnoj i tehnološkoj revoluciji. Uvođenje elektronskih uređaja u različite sfere ljudske djelatnosti u velikoj mjeri (često odlučujuće) doprinosi uspješnom razvoju najsloženijih naučnih i tehničkih problema, povećanju produktivnosti fizičkog i mentalnog rada, te poboljšanju ekonomskog i ekološki indikatori proizvodnje. Na osnovu dostignuća elektronike razvija se industrija koja proizvodi elektronsku opremu za različite vrste komunikacija, automatizaciju, televiziju, radar, računarsku tehniku, sisteme upravljanja procesima, izradu instrumenata, kao i opremu za osvetljenje, infracrvenu tehnologiju, X- tehnologija zraka itd.

Kurs predavanja iz elektronike odgovara programima disciplina "Elektronika", "Elektrotehnika i osnove elektronike", " Elektronska oprema"," Napajanje elektronskih uređaja. "Autor je niz godina čitao predloženi kurs na Državnom institutu za finu mehaniku i optiku u Sankt Peterburgu (Tehnički univerzitet). Kurs se sastoji od 35 predavanja i osmišljen je za proučavanje disciplina jedan ili dva semestra.
Predavanja sadrže pažljivo odabrane ilustracije koje se mogu koristiti kao vizuelna pomagala, kao i referentne tabele koje karakterišu najnaprednije moderne elektronski elementi i uređaja.

Elektrovakuum uređaji.
Termionska emisija. Elektronska emisija je proces emisije elektrona od strane tijela u okolni prostor. Da bi osigurali izlazak elektrona iz tijela, oni trebaju komunicirati dodatnu energiju. S tim u vezi, razmatraju se sljedeće vrste elektronske emisije: termionska, elektrostatička, fotoelektronska i sekundarna.

U termoelektronskoj emisiji, dodatna energija se prenosi elektronima zagrijavanjem tijela. Elektrostatička emisija nastaje zbog visokog intenziteta električnog polja na površini tijela. Sa fotoelektronskom emisijom, površina tijela je izložena osvjetljenju. Sekundarna emisija nastaje kao rezultat udara primarne emisije snopa elektrona na površinu tijela. Kada je površina tijela bombardirana primarnim elektronima, sekundarni elektroni se izbijaju iz nje, ovaj proces se naziva sekundarna emisija.

SADRŽAJ
Predgovor
Odjeljak 1. Elementi elektronske tehnologije
Predavanje 1. Elektrovakuum uređaji
Predavanje 2. Poluvodičke diode
Predavanje 3. Posebni tipovi poluvodičkih dioda
Predavanje 4. Bipolarni tranzistori
Predavanje 5. Unipolarni tranzistori
Predavanje 6. Energetski poluvodički uređaji
Predavanje 7. Granični načini rada tranzistora
Odjeljak 2. Analogna integrirana kola
Predavanje 8. Operacijski pojačavači
Predavanje 9. Analogni komparatori napona
Predavanje 10. Analogni množitelji napona
Predavanje 11. Prekidači analogni signali
Odjeljak 3. Digitalna integrirana kola
Predavanje 12. Digitalno logic gates
Predavanje 13. Okidači
Predavanje 14. Pulsni brojači i registri
Predavanje 15. Pretvarači kodova, koderi i dekoderi
Predavanje 16. Multiplekseri i demultiplekseri
Predavanje 17. Digitalni uređaji za skladištenje podataka
Odjeljak 4. Linearni elektronski uređaji
Predavanje 18. Elektronska pojačala
Predavanje 19. Granična osjetljivost i šum elektronskih pojačala
Predavanje 20. Aktivni filteri
Predavanje 21. Aktivni otporni pretvarači
Predavanje 22. Diferencirajući i integrirajući uređaji
Odjeljak 5. Nelinearni elektronski uređaji
Predavanje 23. Generatori električni signali
Predavanje 24. Modulatori električnih signala
Predavanje 25. Demodulatori električnih signala
Odjeljak 6. Analogno-digitalni funkcionalni uređaji
Predavanje 26. Analogno digitalni pretvarači
Predavanje 27. Digitalno-analogni pretvarači
Predavanje 28. Uređaji za uzorkovanje i skladištenje analognih signala
Odjeljak 7. Napajanja za elektronske uređaje
Predavanje 29. Principi izgradnje sekundarnih izvora napajanja
Predavanje 30. Ispravljači za napajanje
Predavanje 31. Stabilizatori napona
Predavanje 32. Prekidački izvori napajanja
Predavanje 33. Integrisana upravljačka mikro kola izvore impulsa napajanje
Predavanje 34. Elektronski korektori faktora snage
Predavanje 35. Računarsko modeliranje elektronskih uređaja
Supplementi
Predavanje 1d. Fizičke osnove poluvodičke elektronike
Predavanje 2d. Uređaji za zaključavanje faze
Lista legenda
Spisak skraćenica
Preporučena literatura.

Besplatno preuzimanje e-knjiga v pogodan format, gledajte i čitajte:
Preuzmite knjigu Elektronika, Kompletan kurs predavanja, Pryanishnikov V.A., 2004 - fileskachat.com, brzo i besplatno.

Preuzmite djvu
U nastavku možete kupiti ovu knjigu najbolja cijena sa popustom uz dostavu po celoj Rusiji.

Dionice: I - strma, II - blaga, III - dionica termičkog sloma.

Glavna je II (pojačavajuća) sekcija. Na njemu se tranzistor može predstaviti kao kontrolirani izvor struje.

Nagib ravnog presjeka: at?U FE => ?? 0 =>? punjenje prostora =>? širina dvostrukog sloja =>? efektivna širina osnove =>? vjerovatnoća rekombinacije =>? I K.

,
,

Da biste povećali IB, morate povećati U BE:

I-sekcija
,

Smanjimo U FE na U BE = const, kada je U FE = U BE = U FE NAC, uz daljnje smanjenje U FE, U KB će promijeniti svoj predznak - kolektorski spoj je došao pod jednosmjerni napon.

Postoji difuzija rupa od kolektora do baze, stoga se struja I K smanjuje, tranzistor gubi svojstva pojačanja.

I dio se koristi u ključnom modu tranzistora. U kan? 0,2 h 1 V

Odjeljak III - dio termičkog kvara. Ako se U KE poveća, energija električnog polja postaje dovoljna za udarnu ionizaciju, neradno područje.

Ulazna karakteristika
Familija krivulja IB = f (U BE) na U FE = konst

I B = I K + I E

Ulazna karakteristika - VAC od dva paralelno povezana p-n spoj ov.

Na U FE = 0 na EB i BC, U DIREKTNO.

Kada je U CE> U CEN na EB - U DIRECT, na BK - U REVERSE.

Kada je U BE = 0 I B = I KBO

I B = I K - I E = (1-?) H I E - I KBO od (2)

- otpor baze - ulazni dipolni otpor tranzistora

Tranzistorska pojačala

Uređaji koji, promjenom signala male snage, kontroliraju promjenu velike snage na opterećenje

1. 
   DC pojačala.
2. 
   Pojačala naizmjenična struja.

DC pojačalo za AC signal ne bi trebalo da percipira jednosmernu komponentu; za to se na ulaz postavlja kondenzator. Efekat kondenzatora eliminiše odstupanje nule.

AC pojačalo je jednostavnije od DC pojačala jer pojačalo mora da percipira DC komponentu, stoga ne možete staviti kondenzator i nositi se sa pomakom nule na druge načine, što dovodi do složenosti kruga pojačala.
Stepen pojačala sa zajedničkim emiterom

Izgradimo prijenosnu karakteristiku pozornice.

Klasa B mod
Odjeljak I:

I B? 0, tranzistor je zatvoren, I B = I KBO, I K =? H I B = 0, U KE = E K - I K H R K, pošto I K = 0,

II odjeljak:

IB ima vrijednost (iz ulazne karakteristike) koja nije jednaka nuli. I K =? H I B? 0 sa povećanjem U BE, I B, I K se povećava i U CE opada.

III odjeljak

Sa povećanjem U BE; U CE ostaje konstantan i jednak je U CEH = (0,2 h1) V

Granica mjerenja:

I BWC? I K?
; U kan? (U FE = U OUT)? E K

Znaci ∆U IN i ∆U OUT su različiti, takva se kaskada naziva invertiranjem.

Predavanje 7
Klasa B mod

Izlazni napon se ne mijenja.

Nedostatak: gubitak informacija u drugom poluvremenu.

Da bi se postigao konstantan pozitivan signal, ulazni signal (bias EMF) mora biti offset.

Način rada klase A
Kod naizmjenične struje, konstantna komponenta se uklanja serijski spojenim kondenzatorom, kod istosmjerne struje, konstantna komponenta U OUT se uklanja uključivanjem povratnog EMF-a na izlazu.

Način rada s tipkama
Režim sa velikom amplitudom ulaznog signala, dok su sva tri dela karakteristike uhvaćena. Na krivulji, drugi signal se formira na minimalnom nivou.

Talasni oblik izlaznog napona je izobličen, tj. došlo je do ograničenja amplitude. Što je veći naponski dobitak, to više izlazni signal izgleda kao kvadratni val.

Koristi se u pulsnoj tehnologiji, gdje nije bitna amplituda signala, već međusobni fazni pomak između U IN i U OUT.

Snaga rasipana u tranzistorima

Zagreva pn spoj i može dovesti do termičkog kvara. Da biste smanjili snagu, potrebno je raditi u ključnom režimu.

Režim odmora

Uveden kao tehnika za proračun i analizu elektronskih kola. Za kreiranje režima mirovanja, svi EMF-ovi su konstantno uključeni (EK, E CM, E COMP)

E COMP se uključuje da eliminiše konstantnu komponentu U OUT u klasi A.

1) Neka je U VH = 0, budući da je postoji E CM, dakle tranzistor je otvoren, struje I BP, I KP, I EP? 0, U CEP? 0, E COMP = U KEP. Kada su napajanja uključene, struje mirovanja teku u kolu i postoji U KEP tako da izlazni napon nije bio jednak nuli, morate unijeti U KOMP = U KEP.

Nedostatak: ovisnost struje i napona tranzistora o temperaturi.

Kada temperatura poraste za 10 ° C, trenutni I KBO se povećava 2 puta. Takođe, kada se temperatura promeni, struja zbog glavnih nosilaca se menja: kada se temperatura promeni za 20-30 ° C, I K raste za desetine procenata, jer rekombinacioni centri (defekti kristalne rešetke) su popunjeni, pa se njihov broj i verovatnoća rekombinacije smanjuju i? povećava.

Kada temperatura raste, kada je I BP = const, I KP se povećava, pošto

I KP =? H I BP, U CEP se smanjuje, pošto U KEP = E K - I KP CH R K, stoga U OUT neće biti konstantan. Da bi se eliminirao ovaj efekat, primjenjuju se kompenzacijske sheme pomoću povratne informacije.

Povratne informacije

Prijenos izlaznog signala na ulaz uređaja. Ako se dodaju struje, veza je paralelna, ako su naponi u seriji. Ako su predznaci dodatih signala isti - pozitivna povratna sprega (PIC), s različiti znakovi- negativan (OOS). PIC se koristi za ubrzavanje prehrambenog artikla, tj. za povećanje brzine uređaja, ali je nestabilniji. Upotreba OOS-a povećava stabilnost uređaja, uvodi se uključivanjem emitera u kolo.

Zapišimo jednačinu prema drugom Kirchhoffovom zakonu za ulazno kolo:

U VX + E CM = U BE + I E Ch R E

U BE = U VX + E CM - I E H R E? U VH + E SM - I K Č R É

ja eh? I K, jer ? = 0,99 h 0,9

Odnosno, RE smanjuje OOS strujom.

Prednost: sa povećanjem temperature i I BP = const =>? ? =>? I KP =>? I K H R E =>? U BE =>? IB =>? I K, dakle I K i prema tome U CE ostaju konstantni.

Nedostatak: U OUT se smanjuje, zbog smanjenja U BE, stoga se pojačanje K U smanjuje,

I EP CH R E? 0,1 H E K je kriterij za odabir RE. Ovaj RE pruža dovoljnu stabilizaciju temperature i blago smanjenje U OUT.
Glavni parametri kaskade sa zajedničkim emiterom

R IN, R OUT, K UX.X. ...

Pretpostavke: razmatramo samo varijabilne komponente (inkremente) i, u. Unutrašnji otpor izvori konstantan EMF za naizmjeničnu struju će biti jednaka nuli.

, ∆i? 0, ∆u = 0, jer E K stalno. Dakle, R K je svojim gornjim krajem povezan sa zemljom, pošto

R VN = 0,
U IN = ∆I B B r B + ∆I E H RE

- dinamička ulazna impedansa tranzistora r B = h 11EKV.

∆I E = ∆I B + ∆I K = ∆I B +? H ∆I B = ∆I B H (1+?)

U IN = ∆I B Ch

R BX? 1000 Ohm (što je relativno malo, za idealan R IN =?)

Predavanje 8
2) K U XX - pojačanje u stanju mirovanja.

zanemarujemo r B,

r B + (? + 1) H R E? (? + 1) H R E;
K UXX

Kada se napon uključi, I N će se dodati I K, pa će se pojačanje smanjiti (K U RAB
3) Za izlaz R OUT, primjenjujemo teoremu ekvivalentnog generatora, EMF-ovi su kratko spojeni, opterećenje je zamijenjeno ommetrom.

U OUT = 0, dakle I B = 0; I K i I E = 0; R OUT = R K? 1000 OHM

Nedostaci: u pogledu ulaznog i izlaznog otpora, kaskada sa zajedničkim emiterom ima nezadovoljavajuće parametre (? / 0 u idealnom slučaju).

Metode za konstruisanje DCA (pojačalo jednosmerne struje)

3 izvora napajanja su zamijenjena jednim. R 1 i R 2 stvaraju EMF pomaka; R 3 i R 4 - EMF kompenzacija.

Nedostaci: Ulazni izvor i izlazni napon nemaju zajedničku tačku, tj. nezgodno je koristiti takvu šemu. Da bi se eliminisao ovaj nedostatak, mora se koristiti bipolarno napajanje.

R 1 i R 2 kreiraju U COMP. Jer tačka 0 na U BX ima? 1 = 0, i tako –E K? 2 = - E K, dakle

1>? 2, tj. izvor EMF se implicitno uvodi u kolo (u ulazno kolo).

AC pojačalo

C 1 i C 2 prekidaju DC komponentu u U IN i U OUT, respektivno. C 1 istovremeno visokopropusni filter.

Zajednički stepen kolektora (emiterski pratilac)
Namjena: koristi se kao stepen usklađivanja između stepena za pojačavanje sa zajedničkim emiterom i izvora napona male snage U VH, kao i sa visokim opterećenjem.

Da nije bilo OK: R VHOE je relativno mali, a R OUTPUT je relativno velik, stoga je I H veliko =>? U IN (U IN? Napon na izlaznom otporu; U OUT R INPUT, R OUT? R G H I IN =>

Nedostaci: kaskada sa OK ne pojačava napon, K UXX? 1 (0.9h0.99) U OUT = U IN - U BE, U BE> 0? 0,5 h 0,7 V.

Kolo se poziva sa OK, jer zajednička tačka je uzemljena, a E K je uzemljena, drugo ime - emiterski sledbenik, je neinvertujući.

Neka ∆U VH raste; znači da ∆I B, ∆I E, ∆I E R E.
Parametri kaskade sa OK

? 10 4 OHM

2)
, R H =?

U IN = ∆I B Ch, U OUT = ∆I E H R E = ∆I B H (1 +?) H R E

Predavanje 9
3) R OUT stepen sa OK

pošto e G = 0 => ∆I B = 0, => ∆I E = 0; R OUT = R E.
Zadatak:
K - zatvoreno - OK

K - otvoren - OE

R K = 2000 OM

E CM = 0,4 V

~ U IN M = 1 V

Odredite 3 glavna parametra za šemu sa OK i OE.

R IN, R OUT, K UXX za OE i OK, nacrtajte valne oblike U IN, U OUT1, U OUT2.

1. Kaskada sa OE (K - otvoren)

R IN = r B + (? + 1)  R E = 100 + (100 + 1)  400 = 40,5 kΩ,

R IN = 40,4 kΩ pri r B = 0

R OUT = R K = 2000 OM

E CM  K UXX = 0,4  5 = 2 V

U VXM  K UXX = 1  5 = 5 V

2. Kaskada sa OK

R VX = r B + (? + 1)  (R E || R N) = 100 + (100 + 1)  400 = 40,5 kΩ

R OUT = R É = 400 OM
Oscilogrami U IN, U OUT1, U OUT2.

Zero drift

nulti drift - karakteristika UPT. Pomjeranje nule znači promjenu U OUT pri konstantnom U IN. Razlozi: nestabilnost napajanja, uticaj temperature, promene parametara tačke napajanja uređaja tokom vremena (zbog starenja).

1) Nestabilnost napajanja.

Neka E K raste =>? E CM =>? IB =>? I K =>? U RK => U OUT se smanjuje, jer K U> 1, tada će promjena U OUT biti veća od promjene E K.

2) Promjena temperature.

Kako temperatura raste, raste? =>?I K =>?U RK, a U OUT se smanjuje.

U DR.OUT. MAX - maksimalno U OUT od pomaka nule.

Trebalo bi biti U IN >> U DR IN. MAX; inače, nećemo razlikovati pomak nule od korisnog signala na izlazu. Efikasan lijek za borbu protiv pomaka nule - upotreba pojačala zasnovanih na balansiranim mostovima.

Diferencijalna kaskada (DC)

4 kraka formiraju R K 1, R K 2, VT1, VT2. Prva dijagonala je napajanje E K, -E K. Druga dijagonala su opterećenja R K 1, R H. DC pojačava razliku između ulaznih signala. Ima dobre karakteristike pod uslovom da su njegovi elementi isti, tj. R K 1 = R K 2, VT1 = VT2, što se postiže kada se izvršava na jednom čipu na bazi mikrokola.
Režim odmora

Uključite E K 1 i –E K2; U VH1 = U VH2 = 0, U BÉP1 = U BÉP2> 0, U BÉ = - U ÉP.

U EP = [- E K1 + (I EP1 + I EP2)  RE]? 0

one. U BE = E CM = - U EP, dakle I BP1 = I BP2;

U KEP1 = U KEP2 = E K 1 - I KP1  R K 1 - U EP = E K 1 - I KP2  R K2 - U EP

U OUT = U KEP2 - U KEP1 = 0

Neka temperatura raste, dakle? ? =>?I KP1 = I KP2 =>?I EP1 = I EP2 =>?U EP =>?U BEP1, U BEP2 =>?I BP1, I BP2 =>?I KP1, I KP2 =>? I EP1, I EP2, tj. I EP1 + I EP2 = const, pošto R E je velik, stoga je stabilizacija dobra. Ako kroz RE teče D.C., dakle, R E može biti zamijenjen izvorom struje sa R ​​VNUT =?.

Predavanje 10

∆U É - povratni signal koji stabilizira zbir I É1 + I É2 = konst

Zero drift

Neka E1 raste =>?U KE1 = U KE2, U OUT = U KE2 - U KE1 = 0

Bilo koji simetrični promjenjivi signali u kolu neće uzrokovati nulti pomak.

Primijenimo naizmjenični 2. signal.

1) Između baza tranzistora.

Neka
biće pozitivna, dakle

∆U BE1> 0 => ∆I B1> 0 => ∆I K1> 0 => ∆I E1> 0 => ∆U KE1

biće negativan, dakle

∆U BE2 = 0 => ∆I B2 ∆I K2 = 0 => ∆I E2 ∆U KE2> 0.

U OUT = ∆U KE2 - ∆U KE1 = 2  ∆U KE

Ako je U IN1 = -U IN2, dakle ∆I E1 = -∆I E2

pošto prva struja raste, a druga opada, što znači I E1 + I E2 = konst

Stoga je ∆U É = 0, dakle:

A) Povratna informacija nema uticaj na pojačanje diferencijalnog stepena.

B) U diferencijalnoj kaskadi prevazilazi se kontradikcija između potrebe za stabilizacijom moda zbog povratne sprege i utjecaja RE na pojačanje kaskade.

2) Sada primjenjujemo ulazni signal na bazu prvog tranzistora, dok kratko spajamo drugi ulaz. U IN1 = e> 0; U IN2 = 0.

Stoga ∆U BE1> 0 => ∆I B1> 0 => ∆I K1> 0 => ∆I E1> 0 => ∆U KE1
Sa rastom I B1, =>?I E1, jer I E1 + I E2 = konst; I E2 se smanjuje i

∆I E2 = -∆I E1.

, ∆I B2 = -∆I B1, ∆I K 2 = -∆I K 1, ∆U KE2 = -∆U KE1,

U OUT = ∆U KE2 - ∆U KE1> 0

Zaključak: ulaz 1 je neinvertirajući, jer je ∆U IN> 0 i ∆U OUT> 0. Dakle, iz sličnih konverzija, ulaz 2 je invertirajući. Kada se ulazni signal primijeni na jedan tranzistor, struje i naponi u oba tranzistora će se promijeniti.

Diferencijalni stepen pojačava razliku u ulaznim naponima kada je U IN1 = U IN2, dakle U OUT = (U IN1 - U IN2)  K U = 0 Pojačalo radi u režimu zajedničkog signala. Zbog neke različitosti parametara: U OUT = k C  U IN, gdje je k C koeficijent prijenosa zajedničkog signala. Manji k S, the bolje pojacalo.

Nedostaci: nedostatak zajedničke tačke između ulaznog i izlaznog signala. Da bi se to eliminisalo, usvojena je shema jednostranog diferencijalnog stupnja (DC).

Zajednička tačka je tlo.

Glavni parametri DC-a
U OUT = 2 H ∆U FE, pošto I E1 + I E2 = const, tada je izvor struje R E =?

, dakle
;

1)

2) Ulazna impedansa stepena

; R IN = 2 B r B,