ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
Цель исследования заключается в следующем: определить насколько результативно использование гендерного метода обучения в российских школах и выяснить довольны ли учащиеся тем, что учатся в классах гендерного обучения. Объект исследования – МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 51 «Центр образования» г. Рязани. Были опрошены учащиеся и классные руководители 8А (класс девочек) и 8Б (класс мальчиков) и классный руководитель 8В-смешанного класса. Предмет исследования – гендерное образование в России Ученикам было предложено ответить на вопросы анкеты. Вопрос 1. Нравится ли тебе учиться в твоем классе? А) да Б) нет В) не знаю Вопрос 2. Чувствуешь ли ты себя комфортно в этом классе? Отобрази свое настроение в виде цвета красного - тревожное, синего - приятное, желтого – спокойное. Вопрос 3. Много ли у тебя друзей в твоем классе? А) да Б) не знаю В) нет Вопрос 4. Ты считаешь свой класс… А) сплоченным Б) разбитым на группы В) каждый живет сам по себе Вопрос 5. Много ли у тебя друзей из параллельного класса? А) нет, мне трудно находить общий язык с другими Б) да, у меня много друзей из параллельного класса В) не знаю Вопрос 6. Часто ли в классе нарушается дисциплина? А) редко Б) часто В) не нарушается Вопрос 7. Как ты думаешь, имеет ли плюсы такое обучение? А) да Б) нет В) не знаю Вопрос 8. Хотелось бы тебе учиться в смешанном классе? А) да, хотелось бы Б) нет, мне нравится учиться раздельно В) не знаю Вопросы классным руководителям. Вопрос 1. Оцените дисциплину своего класса по «5» бальной шкале Вопрос 2. Как Вы можете оценить отношения в коллективе? А) сплоченный Б) разбит на группы В) каждый живет сам по себе Вопрос 3. Оцените успеваемость учащихся по «5» бальной шкале Вопрос 4. Нравится ли Вам работать в своем классе? А) да Б) нет
СОДЕРЖАНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ.............................................................................................. 5 ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ............................... 8 Начальные сведения об усилительных устройствах........................... 11 1.1. Основные определения...................................................................... 11 1.2. Классификация усилителей............................................................... 11 Основные параметры и характеристики АЗУ...................................... 13 2.1. Коэффициенты передачи (усиления................................................. 13 2.2. Передаточные функции..................................................................... 15 2.3. Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики.......................................................................................... 16 2.4. Амплитудно-фазовая характеристика............................................. 18 2.5. Переходная характеристика.............................................................. 19 2.6. Линейные искажения......................................................................... 20 2.6.1. Частотные искажения............................................................... 20 2.6.2. Фазовые искажения.................................................................. 21 2.6.3. Переходные искажения............................................................ 22 2.7. Нелинейные искажения..................................................................... 23 2.8. Внутренние помехи............................................................................ 25 2.9. Амплитудная характеристика и динамический диапазон........................................................................... 29 Краткая характеристика основных методов анализа линейных схем................................................................................................. 30 3.1. Обобщенный метод узловых потенциалов...................................... 30 3.2. Метод четырехполюсника................................................................ 34 3.3. Операторный метод.......................................................................... 37
Работа усилительного элемента (УЗ) в схеме......................................... 38 4.1. Модели транзисторов........................................................................ 38 4.1.1. Общие сведения....................................................................... 38 4.1.2. Формальная модель УЭ.......................................................... 40 4.1.3. Физическая модель биполярного транзистора...................... 41 4.1.4. Физическая модель полевого транзистора............................ 45 4.2. Операционный усилитель (ОУ) как активный элемент................. 46 4.2.1. Общие сведения........................................................................ 46 4.2.2. Статические параметры ОУ..................................................... 48 4.2.3. Динамические параметры ОУ................................................. 51 4.2.4. Классификация ОУ.................................................................. 52 4.2.5. Статическая линейная макромодель ОУ................................ 53 4.2.6. Динамическая линейная макромодель ОУ............................ 57 4.3. Свойства транзистора в различных схемах включения................. 58 4.3.1. Транзистор как активный трехполюсник................................ 58 4.3.2. Вывод выражений для параметров нагруженного трехполюсника.................................................................................... 60 4.3.3. Сравнительные свойства биполярного транзистора в трех схемах включения (0Э. ОБ и ОК)......................................... 61 4.3.4. Сравнительные свойства полевого транзистора в трех схемах включения (ОИ, 03 и ОС)................................................................. 64 4.4. Составные транзисторы.................................................................... 66 4.4.1. Пара Дарлингтона..................................................................... 66 4.4.2. Каскадная схема....................................................................... 67 Б. ЛИТЕРАТУРА........................................................................................ 68 ПРЕДИСЛОВИЕ В последние годы курс «Схемотехника аналоговых электронных устройств (АЭУ)» претерпел значительные изменения. Это связано со стремительным развитием микроэлектроники. Появление новых специализированных аналоговых микросхем, расширение номенклатуры операционных усилителей (ОУ), занимающих доминирующее положение в интегральной аналоговой схемотехнике, привели к значительному расширению функций АЭУ и к постепенной замене аналоговых схем на дискретных элементах на их микросхемные аналоги. Естественно, эти изменения нашли свое отражение и в предлагаемом курсе лекций, который посвящен теории и практике АЭУ, выполненных как по дискретной, так и интегральной технологиям. В зависимости от назначения аналоговые микросхемы делятся на специализированные и общего применения. К микросхемам общего применения относятся ОУ, ограничители, компараторы, перемножители и фильтры. На их основе могут быть построены АЭУ, выполняющие различные операции над аналоговыми сигналами. В курсе основное внимание уделено схемам общего применения, специализированные же схемы, (в частности, схемы обработки радиочастотных сигналов, стабилизаторы напряжения и др.), рассматриваются в специальных дисциплинах. Практически все реально существующие физические явления можно представить в виде аналоговых сигналов. В любой момент времени в них содержится отличная от нуля информация, поскольку сигнал непрерывен во времени. Информация может быть заключена в изменении как амплитудных, так и временных параметров сигнала. Аналоговые сигналы могут обрабатываться непосредственно и с промежуточным преобразованием их в цифровые сигналы с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП). АЭУ позволяют обрабатывать аналоговые сигналы в реальном масштабе времени, то есть с минимальной задержкой между моментом подачи входного сигнала и получением результата обработки на выходе. Однако при этом может вноситься заметная погрешность. Таким образом, достоинством аналоговых методов обработки сигналов является высокое быстродействие, а цифровых - точность. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо принимать взвешенное решение о соотношении объема цифровой и аналоговой обработки сигналов.
Выполняемые АЗУ преобразования можно представить в виде аналоговых функций, описывающих действия, производимые над сигналами. Аналоговая функция(АФ) - математическая формулировка этих преобразований. В аналоговой технике приняты пять основных АФ: усиление. сравнение, ограничение, перемножение и частотная фильтрация. Эти АФ в совокупности образуют полный набор операций, необходимых для построения АЗУ различного назначения. Под функцией усиления понимают увеличение уровня входного сигнала в определенное количество раз в неограниченной полосе частот без нелинейных искажений. Реализовать такую функцию можно только приближенно с помощью как интегральных усилителей(ОУ), так и усилителей на дискретных элементах.
Функция ограничения преобразует входной сигнал U1. в зависимости от его уровня, в функцию, состоящую из трех участков: U2=kU1 при U"пop < U1<U'пop. U2 = U2мин при, U1>U'пop, U2=U2макс при U1<U"пор, где k - масштабный множитель (коэффициент усиления), см. разд.2.1. В частном случае при ограничении без усиления k = 1. Реализуется данная функция ограничителями, которые проектируются на основе базовых элементов аналоговых интегральных микросхем (ИМС): ОУ, компараторов и др. с использованием дискретных нелинейных элементов (диодов, стабилитронов и транзисторов) (рис.П.1). Функция перемножения определяет результат умножения Uвых аналоговых величин Ux и Uy: Uвых= kUxUy. где k - масштабный коэффициент (коэффициент передачи), не зависящий от Ux и иу. Выполняется эта функция перемножителями, которые реализуются или на ОУ или с использованием специальных ИМС. Под функцией фильтрации понимают выделение требуемого диапазона частот из полного спектра, подвергаемого преобразованию. В области низких и инфранизких частот фильтрация реализуется активными RC-фильтрами на базе ОУ. В отличие от цифровых, аналоговые схемы не характеризуются совокупностью параметров, единых для всех типов схем. Каждая группа АЗУ (усилители, перемножители, компараторы и др.) оцениваются своим набором параметров, свойственным только этой группе. В разд. 2 рассматриваются параметры и характеристики, которые являются общими для всех групп. Специфические же показатели для каждой группы будут обсуждаться в соответствующих разделах второй части данного издания. Поскольку усилительные устройства (УУ) являются наиболее распространенными и известными элементами бытовой радиоаппаратуры, то, прежде чем излагать материал 2-го раздела, в разд.1 приводим элементарные сведения об этих устройствах и их классификацию. Это сделано для того, чтобы конкретизировать материал разд.2 примерами, относящимся, как правило, к УУ. Иногда в тексте делается ссылка на раздел, который будет излагаться ниже. Это не значит, что Вы должны немедленно заглянуть вперед. Нужно просто отметить для себя, что этот вопрос позже будет рассматриваться более полно.
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
АФ – аналоговая функция АХ – амплитудная характеристика АЦП – аналогово-цифровой преобразователь АЧХ – амплитудно-частотная характеристика АЗУ – аналоговые электронные устройства БТ – биполярный транзистор ДС, СС – дифференциальный и синфазный сигналы ДХ – динамическая характеристика ИМС – интегральная микросхема НИ – нелинейные искажения ООС – отрицательная обратная связь ОС – обратная связь ОУ – операционный усилитель ОЭ,ОБ,ОК,ОИ,03,ОС – схемы включения с общим эмиттером, базой, коллектором, истоком, затвором и стоком ПИ – переходные искажения ПМП – полная матрица проводимостей ПТ – полевой транзистор ПФ – передаточная функция ПХ – переходная характеристика СВХ – сквозная динамическая характеристика УЗЧ – усилитель звуковых частот УМП – укороченная матрица проводимостей УПТ – усилитель постоянного тока УРЧ – усилитель радиочастот УУ – усилительное устройство УЭ – усилительный элемент ФИ – фазовые искажения ФЧХ – фазочастотная характеристика ЧИ – частотные искажения Сб'э, Ск, G,, gб'э, gкэ, rб – параметры физической модели БТ С3И, СЗС, ССИ, Ri, S – параметры физической модели ПТ D, Dc – динамический диапазон усилителя и сигнала Eгm (Ecm, E1m), Eг(Ec,E1), eг (ec,e1) – амплитудное, действующее и мгновенное значения ЭДС источника сигнала Еп – ЭДС источника питания Eшт, Eщф, Eшр – действующее значение ЭДС тепловых, фликер-шумов и результирующего шума на зажимах непроволочного резистора Fш – коэффициент шума fв , fн – верхняя и нижняя граничные частоты. fc – частота среза на уровне 3 дБ f0 – частота нулевого фазового сдвига (средняя частота) f1 – частота единичного усиления ОУ fh21б, fh21э – предельные частоты усиления по току в схемах ОБ и ОЭ fТ – граничная частота усиления по току в схеме ОЭ (h21(f)=l) fy21 – предельная частота усиления по крутизне fp, fz – частоты полюса и нуля Ge, G, Gi, Gp – сквозной коэффициент передачи по напряжению, коэффициенты передачи по напряжению, по току и мощности в децибелах. Ghop – относительное усиление в децибелах gsk = ysk│ω→0 – значение проводимости ysk на низких частотах h21э – статический коэффициент передачи базового тока в схеме ОЭ на низких частотах h21б – статический коэффициент передачи эмиттерного тока в схеме ОБ на низких частотах h(t), hнop(t) – ПХ и нормированная ПХ iб, iк, I Э, IС – токи покоя БТ и ПТ Iбm, Iкm, Iэm, Iсm – амплитудное значение тех же токов Iб, Iк, Iэ, Iс – действующее значение тех же токов iБ, iК, iЭ, iC – мгновенные полные значение тех же токов iб, iк, iэ, iс – мгновенные значения переменных составляющих тех же токов iвх1, i вх2, ΔIвх, Iвх.см – статические параметры ОУ Icp – среднее значение тока (постоянная составляющая) Кг – коэффициент гармоник Кд, Ку.и – коэффициент усиления ОУ КЭ, К, Кi, Кр – сквозной коэффициент передачи по напряжению, коэффициенты передачи по напряжению, по току и мощности Кос.сф – коэффициент ослабления синфазного сигнала Rг, (Rc, R1) – сопротивление источника сигнала RН – сопротивление нагрузки tвд – групповое время задержки ty – время установление UКЭ,UБЭ,UСИ,UЗИ – постоянные напряжения между электродами транзистора Uкеm,Uбэm,Uсиm,Uзиm – амплитудные значения тех же напряжений Uке,Uбэ,Uси,Uзи – действующие значения переменных составляющих тех же напряжений uке,uбэ,uси,uзи – мгновенные значения переменных составляющих тех же напряжений Uсм – напряжение смещения нудя ОУ Vu – максимальная скорость нарастания выходного напряжения ОУ ysk – комплексная проводимость между s-м и k-м полюсами η – коэффициент полезного действия ξ, ξi – коэффициенты использования выходного напряжения и выходного тока φ – фазовый сдвиг ω1 – частота первой гармонию Δ – неравномерность вершины прямоугольного импульса (спад) δ – выброс ПХ
|
Функция сравнения позволяет сопоставить две аналоговые величины с некоторой точностью. Реализуется эта функция компараторами. Компараторы сравнивают входной сигнал с опорным. При этом в зависимости от того, больше или меньше (на доли милливольта) опорного входной сигнал, на выходе компаратора за минимальное время должно установиться напряжение лог.0 или лог.1.
