Një kurs i shkurtër leksionesh mbi disiplinën e elektronikës. Bazat e lëndës elektronike të leksioneve

USATU 2008

Shangin E.S.

Sh21 Bazat e elektronikës: Proc. kompensim. - Ufa, shtëpia botuese e UGATU, 2007, - 168 f.

Kryesor pajisje gjysmëpërçuese dhe pajisjet më të përdorura të elektronikës analoge dhe dixhitale. Përshkrimet e karakteristikave dhe parametrave të pajisjeve paraprihen nga informacioni i nevojshëm mbi fenomenet fizike të përdorura në funksionimin e pajisjeve.

Teksti shkollor është i destinuar për studentët e vitit të dytë të specialitetit 552800-Shkenca Kompjuterike dhe Inxhinieri Kompjuterike (përgatitja e një bachelor të certifikuar për inxhinieri dhe teknologji).

1. Hyrje

Elektronika është një mjet universal dhe efektiv për zgjidhjen e një sërë problemesh në fushën e mbledhjes dhe përpunimit të informacionit, kontrollit automatik dhe konvertimit të energjisë. Njohuritë në fushën e elektronikës po bëhen të nevojshme për një gamë gjithnjë e më të gjerë specialistësh.

Shtrirja e elektronikës po zgjerohet vazhdimisht. Pothuajse çdo sistem teknik mjaft kompleks është i pajisur me pajisje elektronike. Është e vështirë të përmendet një proces teknologjik, kontrolli i të cilit do të kryhej pa përdorimin e elektronikës. Funksionet e pajisjeve elektronike po bëhen gjithnjë e më të ndryshme.

Le t'i drejtohemi një sistemi kontrolli të idealizuar për disa objekte (Fig. 1.1).

Fig.1.1. Diagrami strukturor i sistemit të kontrollit

Sinjalet elektrike që përmbajnë informacion rreth sasive të kontrolluara gjenerohen nga sensorët përkatës. Këto sinjale filtrohen, përforcohen dhe digjitalizohen duke përdorur konvertues analog-në-dixhital (ADC). Më pas ato përpunohen nga një mikroprocesor që mund të ndërveprojë me një kompjuter. Sinjalet e kontrollit të gjeneruara nga mikroprocesori konvertohen në formë analoge duke përdorur konvertues dixhital në analog (DAC), përforcohen dhe furnizohen me pajisje elektronike që kontrollojnë aktivizuesit që ndikojnë drejtpërdrejt në objekt.

Sistemi i konsideruar përmban pajisje elektronike që punojnë me sinjale analoge (filtra, amplifikues, pajisje elektronike të fuqisë), sinjale dixhitale (mikroprocesor, kompjuter), si dhe pajisje që konvertojnë sinjalet nga formë analoge në dixhital dhe anasjelltas. Specifikimet pajisjet elektronike të përcaktuara kryesisht nga karakteristikat e elementeve të tyre përbërëse.

Roli i elektronikës aktualisht po rritet ndjeshëm për shkak të përdorimit të teknologjisë së mikroprocesorit për përpunimin e sinjaleve të informacionit dhe pajisjeve gjysmëpërçuese të fuqisë për konvertimin e energjisë elektrike.

Në vitet dyzet të shekullit të njëzetë, masa e pajisjeve elektronike të avionëve të rëndë iu afrua 1000 kg (duke përjashtuar pajisjet e nevojshme të energjisë për të fuqizuar pajisjet). Për shembull, elektronikë Sistemi i armëve vetëm në aeroplanët e kompanisë amerikane Boeing gjatë dekadës nga 1949 deri në 1959 u bë 50 herë më i ndërlikuar. Në avionët e prodhuar në vitin 1959, qarku elektronik i këtij sistemi përmbante tashmë 100,000 elementë.

Treguesi kryesor i përsosmërisë së pajisjeve elektronike është dendësia e paketimit, d.m.th., numri i elementeve të qarkut në 1 cm 3 të pajisjes operative. Nëse, për shembull, llambat janë elementi kryesor i një pajisjeje elektronike, atëherë mund të arrihet një densitet prej 0,3 el/cm 3. Duke pasur parasysh këtë, për të akomoduar një kompjuter modern, do të kërkohet një vëllim prej disa mijëra metrash kub. Përveç kësaj, nevojitet një termocentral i fuqishëm për të fuqizuar një makinë të tillë.

Krijimi i elementeve gjysmëpërçues (dioda dhe transistorë) në fund të viteve 40 të shekullit të njëzetë çoi në shfaqjen e një parimi të ri për hartimin e pajisjeve elektronike - modulare. Baza për këtë është një modul elementar qelizë, standard në madhësi, montim dhe metodë instalimi. Në të njëjtën kohë, dendësia e paketimit u rrit në 2,5 e/cm3.

Përmirësimi i mëtejshëm i pajisjeve gjysmëpërçuese, rezistencave, kondensatorëve dhe elementëve të tjerë, zvogëlimi i madhësisë së tyre çoi në krijimin e mikromoduleve. Dendësia e paketimit në këtë rast i kalonte 10 e/cm 3 . Mikromodulet i dhanë fund epokës dhjetëvjeçare të elektronikës së tranzistorit dhe çuan në shfaqjen e elektronikës së integruar ose mikroelektronikës.

Për sa i përket qarkut, elektronika e integruar shpesh nuk ndryshon nga elektronika e tranzitorit, pasi në një qark të integruar mund të dallohen të gjithë elementët e diagramit të qarkut të një pajisjeje, por dimensionet e këtyre elementeve janë shumë të vogla (rreth 0,5-1 mikron). Teknologjia e prodhimit të qarqeve të integruara bëri të mundur rritjen e mprehtë të densitetit të paketimit, duke e çuar atë në mijëra elementë për 1 cm3.

Nga pikëpamja praktike, elektronika është e angazhuar në krijimin e pajisjeve dhe pajisjeve elektronike në të cilat ndërveprimi i elektroneve me fushat elektromagnetike përdoret për të transmetuar, përpunuar dhe ruajtur informacionin. Llojet më karakteristike të transformimeve të tilla janë gjenerimi, amplifikimi, transmetimi dhe marrja e lëkundjeve elektromagnetike me një frekuencë deri në 10 12 Hz, si dhe rrezatimi infra të kuqe, i dukshëm, ultravjollcë dhe rreze X (10 12 – 10 20 Hz). Duke u konvertuar në të tillë frekuencave të larta ndoshta për shkak të inercisë jashtëzakonisht të vogël të elektronit - më e vogla nga grimcat e ngarkuara aktualisht të njohura.

Në elektronikë, bashkëveprimet e elektroneve studiohen si me makrofushat në hapësirën e punës të një pajisjeje elektronike ashtu edhe me mikrofushat brenda një atomi, molekule ose rrjete kristalore.

Elektronika bazohet në shumë degë të fizikës - elektrodinamika, mekanika klasike dhe kuantike, fizika e gjendjes së ngurtë, optika, termodinamika, si dhe kimia, metalurgjia, kristalografia dhe shkenca të tjera. Duke përdorur rezultatet e këtyre dhe një sërë fushash të tjera të dijes, elektronika, nga njëra anë, vendos detyra të reja për shkencat e tjera, gjë që i stimulon ato. zhvillim të mëtejshëm, nga ana tjetër, krijon pajisje dhe pajisje të reja elektronike dhe në këtë mënyrë i pajis shkencat me mjete dhe metoda të reja cilësore të kërkimit.

Detyrat praktike të elektronikës:

zhvillimin aparate elektronike dhe pajisjet që kryejnë funksione të ndryshme në sistemet e konvertimit dhe transmetimit të informacionit në sistemet e kontrollit, në teknologjinë kompjuterike, si dhe në pajisjet energjetike;

zhvillimi i themeleve shkencore të teknologjisë për prodhimin e pajisjeve elektronike dhe teknologjisë duke përdorur procese dhe pajisje elektronike dhe jonike për fusha të ndryshme të shkencës dhe teknologjisë.

Elektronika luan një rol udhëheqës në revolucionin shkencor dhe teknologjik. Futja e pajisjeve elektronike në sfera të ndryshme të veprimtarisë njerëzore në një masë të madhe (shpesh vendimtare) kontribuon në zhvillimin e suksesshëm të problemeve më komplekse shkencore dhe teknike, rritjen e produktivitetit të punës fizike dhe mendore dhe përmirësimin e performancës ekonomike dhe mjedisore të prodhimit. Bazuar në arritjet e elektronikës, po zhvillohet një industri që prodhon pajisje elektronike për lloje të ndryshme komunikimesh, automatizimi, televizor, radar, teknologji kompjuterike, sisteme të kontrollit të procesit, instrumente, si dhe pajisje për ndriçim, teknologji infra të kuqe, teknologji me rreze X. , etj.

Kursi i leksioneve në elektronikë korrespondon me programet e disiplinave "Elektronikë", "Inxhinieri Elektrike dhe Bazat e Elektronikës", " Pajisje elektronike"" Furnizimi me energji elektrike i pajisjeve elektronike ". Autori ka lexuar kursin e propozuar për disa vite në Institutin Shtetëror të Mekanikës së Bukur dhe Optikës në Shën Petersburg (Universiteti Teknik). Kursi përbëhet nga 35 leksione dhe është krijuar për të studioni disiplinën për një ose dy semestra.
Leksionet përmbajnë ilustrime të zgjedhura me kujdes që mund të përdoren si ndihma vizuale, si dhe tabela referuese që karakterizojnë modernen më të avancuar. elementet elektronike dhe pajisje.

Pajisjet me elektrovakum.
Emetimi termionik. Emetimi i elektroneve është procesi me të cilin një trup lëshon elektrone në rrethinën e tij. Për të siguruar lirimin e elektroneve nga trupi, ata duhet të japin energji shtesë. Në këtë drejtim konsiderohen llojet e mëposhtme të emetimit të elektroneve: termionike, elektrostatike, fotoelektronike dhe sekondare.

Në emetimin termionik, energji shtesë u jepet elektroneve duke ngrohur trupin. Emetimi elektrostatik ndodh për shkak të forcës së lartë të fushës elektrike pranë sipërfaqes së trupit. Në emetimin e fotoelektronit, sipërfaqja e trupit ndriçohet. Emetimi sekondar shfaqet si rezultat i ndikimit të rrjedhës së elektroneve të emetimit primar në sipërfaqen e trupit. Kur elektronet parësore bombardojnë sipërfaqen e trupit, elektronet dytësore rrëzohen prej saj, ky proces quhet emetim sekondar.

PËRMBAJTJA
Parathënie
Seksioni 1. Elementet e teknologjisë elektronike
Leksioni 1. Pajisjet me elektrovakum
Leksioni 2. Diodat gjysmëpërçuese
Leksioni 3. Llojet e veçanta të diodave gjysmëpërçuese
Leksioni 4. Tranzistorë bipolarë
Leksioni 5. Tranzistorë unipolarë
Leksioni 6. Pajisjet gjysmëpërçuese të fuqisë
Leksioni 7
Seksioni 2 Qarqet e integruara analoge
Leksioni 8. Amplifikatorët operacionalë
Leksioni 9. Krahasuesit e tensionit analog
Leksioni 10. Shumëzuesit analogë të tensionit
Leksioni 11. Çelësat sinjale analoge
Seksioni 3 Qarqet e integruara dixhitale
Leksioni 12. Dixhital elementet logjike
Leksioni 13. Shkaqet
Leksioni 14. Numëruesit dhe regjistrat e pulseve
Leksioni 15
Leksioni 16
Leksioni 17
Seksioni 4. Pajisjet elektronike lineare
Leksioni 18 Amplifikatorë elektronikë
Leksioni 19
Leksioni 20. Filtrat aktivë
Leksioni 21
Leksioni 22
Seksioni 5 Pajisjet elektronike jolineare
Leksioni 23 sinjalet elektrike
Leksioni 24
Leksioni 25
Seksioni 6 Pajisjet funksionale analoge-dixhitale
Leksioni 26 Konvertuesit analog në dixhital
Leksioni 27 Konvertuesit dixhital në analog
Leksioni 28
Seksioni 7. Burimet e energjisë për pajisjet elektronike
Leksioni 29
Leksioni 30
Leksioni 31
Leksioni 32
Leksioni 33 burimet e pulsuara furnizimi me energji elektrike
Leksioni 34
Leksioni 35 Modelimi kompjuterik pajisjet elektronike
Suplementet
Leksioni 1d. Bazat fizike të elektronikës gjysmëpërçuese
Leksioni 2d. Faza e kyçur e sytheve
Listë simbolet
Lista e shkurtesave
Literaturë e rekomanduar.

Shkarko falas e-libër v format i përshtatshëm, shikoni dhe lexoni:
Shkarkoni librin Elektronikë, Kursi i plotë i leksioneve, Pryanishnikov V.A., 2004 - fileskachat.com, shkarkim i shpejtë dhe falas.

Shkarkoni djvu
Ju mund ta blini këtë libër më poshtë Cmimi me i mire me zbritje me shpërndarje në të gjithë Rusinë.

Seksionet: I - i pjerrët, II - i butë, III - seksion i prishjes termike.

Kryesorja është seksioni II (përforcues). Në të, tranzistori mund të përfaqësohet si një burim i rrymës së kontrolluar.

Pjerrësia e zonës së sheshtë: në U KE => ?? 0 => ? ngarkimi i volumit => ? gjerësia e shtresës së dyfishtë => ? gjerësia efektive e bazës => ? probabiliteti i rikombinimit => ? Unë K.

,
,

Për të rritur I B, ju duhet të rritni U BE:

Seksioni I
,

Le të zvogëlojmë U KE në U BE = konst, kur U KE = U BE = U KE NAS, me një ulje të mëtejshme në U KE, U KB do të ndryshojë shenjën - kryqëzimi i kolektorit është nën tension të drejtpërdrejtë.

Difuzioni i vrimave ndodh nga kolektori në bazë, prandaj, rryma I K zvogëlohet, transistori humbet vetitë e tij përforcuese.

Seksioni I përdoret në modalitetin kyç të tranzistorit. U KEN? 0,2 orë 1 V

Seksioni III është seksioni i zbërthimit termik. Nëse U KE rritet, energjia e fushës elektrike bëhet e mjaftueshme për jonizimin e ndikimit, një zonë jo funksionale.

Karakteristikë e hyrjes
Familja e kurbave I B = f(U BE) në U KE = konst

I B \u003d I K + I E

Karakteristika e hyrjes - VAC e dy lidhjeve paralele p-n kryqëzim ov.

Kur U KE \u003d 0 në EB dhe BC U DIRECT.

Kur U KE > U KEN në EB - U DIREKT, në BC - U REVERSE.

Kur U BE \u003d 0 I B \u003d I KBO

I B \u003d I K - I E \u003d (1-?) H I E - I KBO nga (2)

- rezistenca e bazës - rezistenca e dipolit të hyrjes së transistorit

Përforcues tranzistor

Pajisjet që, duke ndryshuar sinjalin e fuqisë së ulët, kontrollojnë ndryshimin fuqi të lartë në ngarkesë

1. 
   Përforcues DC.
2. 
   Përforcues rrymë alternative.

Përforcuesi DC i sinjalit AC nuk duhet të perceptojë komponentin DC; për këtë, një kondensator vendoset në hyrje. Efekti i kondensatorit anulon zhvendosjen zero.

Një përforcues AC është më i thjeshtë se një përforcues DC sepse amplifikatori duhet të perceptojë komponentin konstant, kështu që nuk mund të vendosni një kondensator dhe të përballeni me lëvizjen zero në mënyra të tjera që çojnë në kompleksitetin e qarkut të amplifikatorit.
Faza amplifikuese me një emetues të përbashkët

Le të ndërtojmë karakteristikën e transferimit të kaskadës.

Modaliteti i klasës B
I Komplot:

Unë B? 0, transistori është i mbyllur, I B \u003d I KBO, I K \u003d? H I B \u003d 0, U KE \u003d E K - I K H R K, sepse I K \u003d 0,

Komploti II:

I B ka një vlerë (nga karakteristika e hyrjes) që nuk është e barabartë me zero. I K = ? CH I B? 0 me një rritje në U BE, I B, I K rritet dhe U KE zvogëlohet.

III Komplot

Me një rritje në U BE; U KE mbetet konstante dhe është e barabartë me U KEN = (0.2h1) V

Kufiri i matjes:

Unë KBO? Unë K?
; U KEN? (U KE \u003d U OUT)? E K

Shenjat e ∆U IN dhe ∆U OUT janë të ndryshme, një kaskadë e tillë quhet invertuese.

Leksioni 7
Modaliteti i klasës B

Tensioni i daljes nuk ndryshon.

Disavantazhi: humbja e informacionit në gjysmën e dytë të ciklit.

Për të arritur një sinjal pozitiv konstant, është e nevojshme të paragjykoni sinjalin e hyrjes (bias emf).

Modaliteti i klasës A
Me rrymë alternative, komponenti konstant hiqet nga një kondensator i lidhur në seri, me rrymë direkte, komponenti konstant UOUT hiqet duke ndezur kundër-EMF në dalje.

modaliteti kyç
Një modalitet me një amplitudë të madhe të sinjalit të hyrjes, ndërsa të tre seksionet e karakteristikës janë kapur. Në kurbë, sinjali i dytë formohet në nivelin minimal.

Forma e tensionit të daljes është e shtrembëruar, d.m.th. kishte një kufizim në amplitudë. Sa më i madh të jetë fitimi i tensionit, aq më shumë sinjali i daljes duket si një valë katrore.

Përdoret në teknologjinë e pulsit, ku nuk është amplituda e sinjalit ajo që është e rëndësishme, por zhvendosja e ndërsjellë e fazës midis U IN dhe U OUT.

Fuqia e shpërndarë në transistorë

Ngroh kryqëzimin p-n dhe mund të çojë në prishje termike. Për të zvogëluar fuqinë, duhet të punoni në modalitetin kyç.

Modaliteti i pushimit

Prezantohet si një teknikë për llogaritjen dhe analizimin e qarqeve elektronike. Për të krijuar një modalitet pushimi, të gjitha EMF-të ndizen me konstante (E K, E CM, E COMP)

E COMP përfshihet për të eliminuar komponentin DC U OUT në klasën A.

1) Le të U BX = 0, sepse ka E SM, pra transistori është i hapur, rrymat rrjedhin I BP, I KP, I EP? 0, U CEP? 0, E COMP = U CEP. Kur burimet e energjisë janë të ndezura, rrymat qetësuese rrjedhin në qark dhe ka U CEP, në mënyrë që tensioni i daljes nuk ishte e barabartë me zero, duhet të futni U COMP = U CEP.

Disavantazhi: varësia e rrymës dhe tensionit të tranzistorit nga temperatura.

Me një rritje të temperaturës me 10 ° C, rryma I e KBO rritet me 2 herë. Gjithashtu, kur temperatura ndryshon, rryma për shkak të transportuesve kryesorë ndryshon: kur temperatura ndryshon me 20-30 ° C, I K rritet me dhjetëra përqind, sepse mbushen qendrat e rikombinimit (defektet ne rrjeten kristalore), pra ulet numri i tyre dhe probabiliteti i rikombinimit dhe? rritet.

Me një rritje të temperaturës, kur IBP = konst, ICP rritet, sepse

I KP = ? H I BP, U CEP zvogëlohet, sepse U CEP \u003d E K - I KP H R K, kështu që U OUT nuk do të jetë konstante. Për të eliminuar këtë efekt, përdoren skemat e kompensimit duke përdorur reagime.

Feedback

Transferimi i sinjalit të daljes në hyrjen e pajisjes. Nëse rrymat shtohen - lidhja është paralele, nëse tensionet - seri. Nëse shenjat e sinjaleve të shtuara janë të njëjta - reagime pozitive (POS), me shenja të ndryshme- negative (OOS). POS përdoret për të shpejtuar pikën e ushqimit, d.m.th. për të rritur performancën e pajisjes, por është më e paqëndrueshme. Përdorimi i CNF rrit stabilitetin e pajisjes, i prezantuar duke përfshirë një emetues në qark.

Le të shkruajmë ekuacionin sipas ligjit të dytë të Kirchhoff për qarkun e hyrjes:

U VH + E SM \u003d U BE + I E H R E

U BE \u003d U VX + E SM - I E H R E? U VX + E CM - I K H R E

Unë eh? Unë K, sepse ? = 0,99 h 0,9

Kjo do të thotë, R E zvogëlon OOS për sa i përket rrymës.

Dinjiteti: kur temperatura rritet dhe unë PB = konst => ? ? => ? Unë CP => ? I K H R E => ? U BE => ? I B => ? I K, pra I K dhe prandaj U KE mbeten konstante.

Disavantazhi: U OUT zvogëlohet, për shkak të një rënie në U BE, prandaj, fitimi K U zvogëlohet,

I EP W R E? 0.1 H E K - kriteri i përzgjedhjes R e. R e tillë siguron stabilizim të mjaftueshëm të temperaturës dhe një ulje të lehtë të U OUT.
Parametrat kryesorë të kaskadës me një emetues të përbashkët

R IN, R OUT, K JAL.X. .

Supozimet: marrim parasysh vetëm komponentët e ndryshueshëm (rritje) i, u. Rezistenca e brendshme burimet emf konstante për rrymë alternative do të jetë zero.

, ∆i? 0, ∆u = 0, sepse E K vazhdimisht. Kështu, R K lidhet me skajin e sipërm me tokën, sepse

R VN \u003d 0,
U VH \u003d ∆I B H r B + ∆I E H R E

- rezistenca dinamike e hyrjes së tranzistorit r B \u003d h 11EKV.

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

U VX \u003d ∆I B H

R IN? 1000 OM (i cili është relativisht i vogël, për një R BX ideale \u003d?)

Leksioni 8
2) K U XX - fitimi në modalitetin boshe.

neglizhoni r B,

r B + (? + 1) W R E? (? + 1) H R E;
?KUXX

Kur voltazhi është i ndezur, I N do t'i shtohet I K, kështu që fitimi do të ulet (K U WORK
3) Për të nxjerrë R OUT, ne aplikojmë teoremën ekuivalente të gjeneratorit, EMF është shkurtuar, ngarkesa zëvendësohet nga një ohmmetër.

U OUT = 0, prandaj I B = 0; I K dhe I E \u003d 0; R OUT = R K? 1000 ohm

Disavantazhet: për sa i përket rezistencave të hyrjes dhe daljes, një kaskadë me një emetues të përbashkët ka parametra të pakënaqshëm (? / 0 në rastin ideal).

Mënyrat për të ndërtuar një UPT (përforcues DC)

3 furnizime me energji janë zëvendësuar me një. R 1 dhe R 2 krijojnë një paragjykim emf; R 3 dhe R 4 - Kompensimi EMF.

Disavantazhet: burimi i sinjalit të hyrjes dhe voltazhi i daljes nuk kanë një pikë të përbashkët, d.m.th. përdorimi i një skeme të tillë është i papërshtatshëm. Për të eliminuar këtë pengesë, është e nevojshme të përdorni një furnizim me energji bipolare.

R 1 dhe R 2 krijon U COMP. Sepse pika 0 në U BX ka? 1 \u003d 0, dhe t. -E K? 2 \u003d - E K, kështu

1 > ? 2, d.m.th. burimi EMF futet në mënyrë implicite në qark (në qarkun e hyrjes).

Përforcues AC

C 1 dhe C 2 ndërprenë komponentin DC në U IN dhe U OUT përkatësisht. C 1 në të njëjtën kohë filtër i kalimit të lartë.

Kaskada me një koleksionist të përbashkët (ndjekës emitues)
Qëllimi: përdoret si një fazë përputhëse midis fazës amplifikuese me një emetues të përbashkët dhe një burim me tension të ulët U BX, si dhe me një ngarkesë të lartë.

Nëse nuk do të kishte OK: R WHOE është relativisht i vogël, dhe R WHOE është relativisht i madh, kështu që I H është i madh => ? U IN (U IN? Tensioni në rezistencën e daljes; U OUT R VHOE, R OUT? R G H I IN =>

Disavantazhet: kaskada me OK nuk e amplifikon tensionin, K UXX ? 1 (0.9h0.99) U OUT = U IN - U BE, U BE > 0? 0,5 orë 0,7 V.

Skema quhet me OK, sepse. pika e përbashkët është toka, dhe E K është e tokëzuar, emri i dytë është ndjekësi emetues, është jo përmbysës.

Le të rritet ∆U BX; do të thotë se ∆I B, ∆I E, ∆I E R E rritet.
Parametrat e kaskadës me OK

? 10 4 OM

2)
, R Н = ?

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

Leksioni 9
3) R kaskada OUT me OK

sepse e G = 0 => ∆I B = 0, => ∆I E = 0; R OUT \u003d R e.
Detyra:
K - mbyllur - OK

K - hapur - OE

R K = 2000 OM

E CM = 0,4 V

~U NË M = 1 V

Përcaktoni 3 parametra kryesorë për skemën me OK dhe OE.

R IN, R OUT, K UXX për OE dhe OK, vizatoni forma valore U IN, U OUT1, U OUT2.

1. Kaskada me OE (K - e hapur)

R IN \u003d r B + (? + 1)  R E \u003d 100 + (100 + 1)  400 \u003d 40,5 kΩ,

R IN = 40,4 kΩ në r B = 0

R OUT = R K = 2000 Ω

E CM  K UXX = 0,4  5 = 2 V

U VCM  K UXX = 1  5 = 5 V

2. Kaskada me OK

R BH \u003d r B + (? + 1)  (R E ||R H) \u003d 100 + (100 + 1)  400 \u003d 40,5 kOhm

R OUT \u003d R E \u003d 400 ohms
Oshilogramet U IN, U OUT1, U OUT2.

Zhvendosje zero

Zhvendosje zero - karakteristike UPT. Zhvendosja zero nënkupton një ndryshim në U OUT në një U IN konstante. Shkaqet: paqëndrueshmëria e furnizimit me energji elektrike, ndikimi i temperaturës, ndryshimet në parametrat e pikës së fuqisë së pajisjeve me kalimin e kohës (për shkak të plakjes).

1) Furnizimi me energji i paqëndrueshëm.

Le të rritet E K => ?E CM => ?I B => ?I K => ?U RK => U OUT do të ulet, sepse K U > 1, atëherë ndryshimi në U OUT do të jetë më i madh se ndryshimi në E K.

2) Ndryshimi i temperaturës.

Kur temperatura rritet, a rritet ajo? => ?I K => ?U RK , dhe U OUT zbret.

U DALJE TJERA MAX - maksimumi U OUT drift zero.

Duhet të jetë U IN >> U OT.IN. MAX ; përndryshe, ne nuk do të dallojmë zhvendosjen zero nga sinjali i dobishëm në dalje. Ilaç efektiv drift luftarak zero - përdorimi i fazave amplifikuese të bazuara në ura të balancuara.

Kaskada diferenciale (DC)

4 krahë janë formuar nga R K 1 , R K 2 , VT1, VT2. Diagonalja e parë është furnizimi me energji elektrike E K , -E K . Diagonalja e dytë është ngarkesat R K 1 , R H . DC përforcon diferencën e sinjaleve hyrëse. Ajo ka performancë e mirë me kusht që elementet e tij të jenë identike, d.m.th. R K 1 \u003d R K 2, VT1 \u003d VT2, e cila arrihet kur kryhet në një çip të vetëm të bazuar në një mikroqark.
Modaliteti i pushimit

Ne ndezim E K 1 dhe -E K2; U BH1 = U BH2 = 0, U BEP1 = U BEP2 > 0, U BE = - U EP.

U EP \u003d [- E K1 + (I EP1 + I EP2)  R E] ? 0

ato. U BE \u003d E SM \u003d - U EP, prandaj I BP1 \u003d I BP2 rrjedh;

U KEP1 \u003d U KEP2 \u003d E K 1 - I KP1  R K 1 - U EP \u003d E K 1 - I KP2  R K2 - U EP

U OUT = U CEP2 - U CEP1 = 0

Le të rritet temperatura, atëherë? ? => ?I CP1 = I CP2 => ?I EP1 = I EP2 => ?U EP => ?U BEP1 , U BEP2 => ?I BP1 , I BP2 => ?I CP1 , I CP2 => ? I EP1 , I EP2 , pra I EP1 + I EP2 = konst, sepse R E është i madh, kështu që stabilizimi është i mirë. Nëse përmes R e rrjedh D.C., pra, R E mund të zëvendësohet nga një burim aktual me R VNUT = ?.

Leksioni 10

∆U E - sinjal kthyes që stabilizon shumën I E1 + I E2 = konst

Zhvendosje zero

Le të rritet E 1 => ?U KE1 \u003d U KE2, U OUT \u003d U KE2 - U KE1 \u003d 0

Çdo sinjal ndryshimi simetrik në qark nuk çon në zhvendosje zero.

Le të aplikojmë një sinjal të 2-të të ndryshueshëm.

1) Ndërmjet bazave të tranzistorëve.

Le
do të jetë pozitive, pra

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

do të jetë negative, pra

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

U OUT = ∆U EC2 - ∆U EC1 = 2  ∆U EC

Nëse U BH1 = -U BH2, prandaj ∆I E1 = -∆I E2

sepse rryma e parë rritet, dhe e dyta zvogëlohet, që do të thotë I E1 + I E2 \u003d konst

Pra, ∆U E \u003d 0, pra:

A) Feedback-u nuk ndikon në fitimin e fazës diferenciale.

B) Në kaskadën diferenciale, kapërcehet kontradikta midis nevojës për të stabilizuar regjimin për shkak të reagimeve dhe ndikimit të R E në fitimin e kaskadës.

2) Tani ne aplikojmë sinjalin hyrës në bazën e tranzistorit të parë, ndërsa shkurtojmë hyrjen e dytë. U BX1 \u003d e\u003e 0; U BX2 = 0.

Pra ∆U BE1 > 0 => ∆I B1 > 0 => ∆I K1 > 0 => ∆I E1 > 0 => ∆U KE1
Me rritjen e I B1, =>?I E1, sepse I E1 + I E2 = konst; I E2 zvogëlohet dhe

∆I E2 \u003d -∆I E1.

, ∆I B2 = -∆I B1 , ∆I K 2 = -∆I K 1 , ∆U КЭ2 = -∆U КЭ1,

U OUT = ∆U EQ2 - ∆U EQ1 > 0

Përfundim: hyrja 1 është jo invertuese, sepse ∆U IN > 0 dhe ∆U OUT > 0. Prandaj, nga transformimet e ngjashme, hyrja 2 është invertuese. Kur një sinjal hyrës aplikohet në një transistor, rrymat dhe tensionet në të dy transistorët do të ndryshojnë.

Faza diferenciale amplifikon diferencën e tensionit të hyrjes kur U IN1 = U IN2, prandaj U OUT = (U IN1 - U IN2)  K U = 0 Përforcuesi funksionon në modalitetin e përbashkët. Për shkak të disa dallimeve të parametrave: U OUT = k С  U IN, ku k С është koeficienti i transferimit të sinjalit të modalitetit të përbashkët. Sa më i vogël k С, aq përforcues më i mirë.

Disavantazhet: mungesa e një pike të përbashkët midis sinjalit të hyrjes dhe daljes. Për të eliminuar, është miratuar një skemë e një kaskade diferenciale asimetrike (DC).

Pika e përbashkët është toka.

Parametrat bazë të DC
U OUT = 2 H ∆U KE, sepse I E1 + I E2 \u003d konst, atëherë burimi aktual R E \u003d?

, prandaj
;

1)

2) Impedanca e hyrjes në fazë

; R IN \u003d 2 H r B,