Входной тест к УЭ № 9

Выберите правильный ответ.

1. Какой вид межкаскадной связи должен быть в УПТ?

а) резистивно-емкостная;

б) трансформаторная;

в) гальваническая. Р=3

2. Чем отличаются сигал постоянного тока от сигнала переменного тока?

а) постоянством направления и отсутствием периодичности;

б) изменением направления тока;

в) изменением величины. Р=3

3. Как называется напряжение, действующее между базой и эмиттером транзистора?

а) напряжением смещения;

б) напряжением питания;

в) пульсирующим напряжением. Р=3

4. Чем отличается динамический режим работы каскада от статического?

а) наличием усиливаемого сигнала;

б) отсутствием усиливаемого сигнала;

в) отсутствием питающего напряжения. Р=3

 

Общие сведения об усилителях постоянного тока

Усилителями постоянного тока (УПТ) называют усилители, коэффициент усиления которых не уменьшается при снижении частоты вплоть до нуля. Такие усилители производят усиление не только переменный, но и постоянной составляющей сигнала. УПТ широко используют в ЭВМ, в системах автоматического регулирования, радиоизмерительных устройствах (электронные вольтметры, высокочувствительные гальванометры, осциллографы), в стабилизаторах постоянного напряжения и т.д. По принципу действия УПТ подразделяются на два типа: прямого усиления и с преобразованием сигнала. При построении многокаскадных УПТ может быть использована только гальваническая межкаскадная связь. Это требование приводит к возникновению определенных трудностей, связанных с согласованием режимов соседних каскадов по постоянному току.

Согласование режимов соседних каскадов по постоянному току

Может быть осуществлено двумя способами.

Первый способ предполагает включение в цепь межкаскадных связей дополнительных источников постоянного напряжения (рис. 53). В этом случае напряжение смещения Е₂ определяется как разность постоянного напряжения Е₁ на выходе предыдущего каскада и напряжения Е дополнительного источника: Е₂=Е₁-|Е|.

 

 

Рис. 53

Изменяя напряжение Е₁ всегда можно подобрать оптимальное для транзистора второго каскада напряжение смещения. При втором способе дополнительный источник Е включают в цепь эмиттера (или в цепь истока).

При полярности напряжения Е, указанной на рисунке 53 б напряжение смещения Е₂ снова будет разностью Е₁ и Е также может иметь нужную величину.

Второй способ значительно удачнее, т.к. роль дополнительного постоянного напряжения может выполнять, например, резистор R в цепи эмиттера, через который проходит постоянный ток. Величину постоянного тока I подбирают такой, чтобы выполнялось условие RI=Е.

Вариант схемы двух каскадного УПТ представлен на рис. 54.

Рис. 54

Дрейф нуля

Принципиальная трудность, возникающая при конструировании УПТ, заключается в большой не стабильности. Даже очень медленные изменения напряжения источника питания, а также параметров транзисторов и деталей схемы вследствие их старения, колебаний окружающей температуры, вызывают медленные изменения токов, которые через цепи гальванической связи передаются из каскада в каскад на выход усилителя и приводят к изменениям выходного напряжения.

В результате этого в отсутствии входного сигнала выходное напряжение УПТ колеблется около некоторого среднего значения. Это явление, называемое дрейфом нуля УПТ, является вредным, т.к. возникающее выходное напряжение невозможно отличить от полезных сигналов.

Отношение U_вых при отсутствии U_вх к коэффициенту усиления К, называют приведенным напряжением дрейфа.

U_др.вх=U_др.вых/К

Для уменьшения дрейфа нуля стабилизируют источники питания, УПТ, вводят отрицательную обратную связь, а также применяют мостовые балансные схемы УПТ (рис. 55).

Данная схема выполнена в виде моста, двумя плечами которого являются внутренние сопротивления транзисторов VТ₁ и VТ₂.

 

Рис. 55.

 

К одной диагонали моста подключен источник питания Е, а к другой внешняя нагрузка R_н с которой снимается U_вых.

Входной сигнал постоянного тока прикладывается к базам обоих транзисторов. При симметричности плеч моста и U_вх=0 начальные точки транзисторов одинаковы, U_к1=U_к2, U_вых= U_к1=U_к2=0. Изменение напряжения питания, температуры или воздействия вызывают равные приращения токов транзисторов, что обусловливает равные падения напряжения на R_к и R₂, т.е. DU_к1=DU_к2. Однако баланс моста при этом сохраняется и U_вых=0.

При наличии U_вх приращение коллекторных токов, а следовательно, и напряжений на коллекторах будут равны по величине, но противоположны по знаку, что приводит к разбалансу моста и появлению на нагрузке разности потенциалов, за счет которой в резисторе R_н протекает ток усиленного сигнала. Полную симметрии плеч в реальной схеме достичь невозможно, что обусловливает наличие небольшого дрейфа нуля.

Задание. Постройте амплитудную характеристику по предложенной преподавателем таблице. Определите по ней К₀.

 

Тест для самоконтроля к УЭ № 9

Выберите правильный ответ.

1. В чем отличие УПТ от усилителя переменного напряжения?

а) способность усиливать постоянное напряжение;

б) способность усиливать переменное напряжение;

в) способность усиливать постоянное и переменное напряжение.

Р=3

2. Какой вид межкаскадной связи используется в УПТ?

а) гальваническая;

б) трансформаторная;

в) конденсаторная. Р=3

3. Каким способом можно произвести согласование соседних каскадов по постоянному току?

а) включением конденсаторов между каскадами;

б) включением дополнительных источников напряжения в межкаскадную связь;

в) включением дополнительных источников в цепь эмиттера.

Р=3

4. Исходя из какого условия подбирают сопротивление цепи эмиттера УПТ? Р=1

5. Что называется дрейфом нуля?

а) изменение напряжения на выходе при постоянном напряжении на входе;

б) отсутствие напряжения на входе при наличии напряжения на выходе;

в) изменение выходного напряжения около некоторого среднего значения при отсутствии входного сигнала. Р=3

6. Способы уменьшения дрейфа нуля ….

а) стабилизация напряжения питания;

б) введение отрицательной обратной связи;

в) применение мостовых балансных схем. Р=3

7. В чем заключается баланс моста схемы (рис. 55)?

а) в разных начальных токах транзисторов;

б) в одинаковых приращениях падения напряжения на R_к1 и R_к2;

в) в наличии напряжения на нагрузке. Р=3

 

УЭ № 10. Электронные генераторы.

a	b	g	Кt	v
			0, 5

Форма организации учебного занятия: модульный урок.

После изучения данного УЭ Вы будете

знать:

– назначение, классификацию и условия самовозбуждения электронных генераторов;

уметь:

– определять резонансную частоту по значениям индуктивности и емкости колебательного контура;

– определять частоту RC-генератора по значениям емкости и сопротивлению.