Выходные характеристики транзистора имеют вид

2. Проанализируйте работу одновибратора.

Одновибратор – это формирователь одиночных импульсов прямоугольной формы и фиксированной длительности, возникающих на выходе при поступлении на вход запускающего короткого импульса.

Исходное состояние (ждущий режим), u_вх.=0. Будем считать, что компаратор раннее приведен в состояние u_вых.= - U_{вых.мах.}. Конденсатор С₁ разряжен.

рассматриваемое состояние устойчиво следовательно, компаратор находится в состоянии отрицательного насыщения.

Формирование импульса. При u_вх>0 к прямому входу ОУ прикладывается входное напряжение, которое действует сильнее, чем сигнал с выхода ОУ через R₃ компаратор регенеративно переключается и напряжение на его входе скачком достигает u_вых=U_{вых.мах.} .

Стадия восстановления исходного состояния. В момент t₂ скачком устанавливается u_вых= - U_выхмах. Конденсатор С₁ начинает разряжаться через резистор R от источника напряжения –U_{выхюмах}

3. Интегральные микросхемы.

Интегральные микросхемы

Иинтегральная микросхема-это изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки информации, имеющая высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов, которые могут рассматриваться как единое целое, выполнены в едином технологическом процессе и заключены герметизированный корпус.

Преимущества.

1.Высокая надежность и технологичность,

2.Малая масса и габариты,

3Малое время на разработку изделия, т.е. используются готовые блоки,

4.Снижается стоимость изделия, т.к. мало время на наладку и монтаж,

5.Упрощается организация производства, за счет уменьшения промежуточных операций и комплектующий деталей,

Необходимо отметить, что ИМС-это два резко отличающихся друг от друга класса:

Полупроводниковая ИМС. Это конструктивно полупроводниковый кристалл. На поверхности наносится окисел металла, а это значит, что можно создать выводы во внешнюю цепь.

Особенности:

1.Можно получить все полупроводниковые приборы, конденсаторы ограниченной емкости,

2.Точность невелика, однако элементы в одном кристалле практически идентичны,

3.Технология сложна и поэтому производство на больших предприятиях,

4..Затраты на выпуск велики и поэтому имеет смысл производства крупной партии (10⁴).

5.Масса и габариты малы.

Билет 6

1. Проанализируйте работу усилителя мощности класса В.

В таких усилителях нагрузка включается непосредственно в коллекторную цепь

Определим К.П.Д. каскада для случая указанного сигнала. Мощность, отдаваемую в нагрузку определим с учетом того, что в данном случае действующее значение U_вых=U_выхм

/R_н=

М ощность, потребляемая от источника, зависит от среднего тока, протекающего через нагрузку ξЕ_к²/R_н

Получаем К.П.Д ή=ξ

Из рассмотренных кривых рис. 2.26. можно сделать следующие выводы:

• К.П.Д. каскада класса В выше, чем в схеме рис2.24, особенно при малых и средних сигналов u_вх.

• Мощность, потребляемая от источника Е_к, минимальна в режиме покоя и увеличивается при росте u_вх.

• Мощность потерь максимально при средних значениях ξ, но намного меньше, чем максимальная мощность потерь в схеме 3.2. При малых ξ, Р_к мала, так как малы токи через транзистор, при больших ξ Р_к также мала, поскольку падение напряжения на нагрузке велико, а падение напряжения на транзисторе u_k = E_k – u_вых. мало.

Все сказанное позволяет сделать вывод, что усилители класса В имеют преимущества перед каскадами класса А. Невозможность усиления двухполярных сигналов преодолена в двухтактном усилителе мощности.

2. Поясните работу ГЛИН в автоколебательном режиме.

Помимо ГЛИН с внешним управлением часто применяют ГЛИН, работающий в автогенераторном режиме, т.е. без управляющего сигнала

Схема такого ГЛИНа приведена на рис.

Эта схема отличается от приведенной раннее тем, что в ней есть цепь ОС (R₃,R₄), которая связывает прямой вход компаратора с выходами компаратора и интегратора. Найдем напряжение методом суперпозиции

3. Полевые транзисторы (п-р). (из конспекта рис.)

Полевые транзисторы управляются напряжением при этом они могут быть с р-n или n-р переходом.

С С

• З И З И

П Р

I_c U _зи=0

U_зи1 >U_зи

U_зи2 >Uзи₁

U_cи

Билет 7

1. Покажите схемы включения транзисторов.

При изучении транзисторов необходимо иметь в виду, что схемы использования транзисторов могут быть различны. Это определяется схемами соединения и таких схем может быть три. Различаются они тем, какой электрод транзистора является общим для входа и выхода. По этому признаку схемы могут быть:

-с общим эмиттером (ОЭ).

-с общей базой (ОБ).

-с общим коллектором (ОК).

2. Проанализируйте работу мультивибратора.

Мультивибратором – наз. генератор периодически повторяющихся импульсов прямоугольной формы. Мультивибратор является автогенератором и работает без подачи входного сигнала.

Схема мультивибратора показана на рис. 5.25. В этой схеме конденсатор С и резисторы R1,R2 образуют интегрирующую RC-цепь, при заряде конденсатора открыт диод V1,ток проходит через R1, при разряде – открыт V2, ток идет через R2. Источником напряжения Е является выходная цепь ОУ. Компаратор выполнен на ОУ с ПОС через цепь R3,R4. При переключении компаратора на его выходе происходит коммутация цепей заряда и разряда конденсатора С, т.е. ОУ выполняет сразу несколько функций: источника напряжения заряда и разряда конденсатора, компаратора и ключа.

Работа мультивибратора. Временные диаграммы приведены на рис.5.25. Пусть при t<t₁источники питания отключены: E_п=0, -E_п =0. Конденсатор С разряжен и U_c=0. В момент подключим Е_п и –Е_п. Допустим, что произошло положительное приращение выходного напряжения. Через цепочку R₃,R₄ это приращение подается на прямой вход ОУ, усиливается и в свою очередь вызывает приращение ΔU^`_вых. Процесс развивается лавинообразно, в результате в момент t₁ скачком устанавливается U_вых= U_{вых.мах}.

Начиная с момента t₁ конденсатор С заряжается напряжением U=U_{вых.мах} через резистор R₁ , так как к аноду диода V₁ приложено положительное напряжение. Нарастающее по экспоненте напряжение U_с подается на инвертирующий вход ОУ.

В момент t=t₂ напряжение на конденсаторе U_с достигает значения U₀ и происходит срабатывание компаратора. Его переключение протекает лавинообразно (регенеративный процесс)и завершается при U_вых= - U_выхмах .

Конденсатор С не успевает разрядиться до напряжения –U_{вых.мах}, так как в момент t₃ напряжение на нем достигает значения –U₀ и снова происходит регенеративное переключение компаратора, при этом устанавливается U_вых=U_{вых.мах}, U_ос=U₀ .

3. Поясните (без формул) почему при U_кэ >U_кэн увеличение тока

базы транзистора приводит к увеличению тока коллектора

Билет 8

1. Поанализируйте схему замещения усилителя и определите его основне показате ли.

Усилительные каскады рассчитываются методом линеаризации вольтамперных характеристик. Линеаризация нелинейных характеристик неизбежно приводит к потери части информации. Можем рассчитать только переменные составляющие токов и напряжений каскада в классе А. При таком подходе схема замещения будет иметь вид(рис.2.10)

В такой схеме замещения усилительный элемент существует как усилитель тока.

, где:

r_k- динамическое сопротивление - при , обусловленное наклоном пологого участка выходной характеристики.

Входная цепь усилителя _,

r_вх.э- динамическое сопротивление входное транзистора, обусловленное наклоном входной характеристики.

2. Покажите схему усилителя и обьясните ее работу при условии, что напряжение компенсации и смещения формируется за счет резисторов.

При построении усилительных каскадов, работающих в классе А на вход усилителей подается U_вх, U_см, в выходной цепи U_вых, U_ком. Все эти источники должны быть гальванически развязаны, однако это не целесообразно. Одним из возможных вариантов может быть .

Напряжение U_см и U_комп. формируется резисторами R₁R₂, R₃R₄ подключенными к источнику E_k1. Недостатком такой схемы является то, что нет общей точки у источника и нагрузки, что нередко затрудняет применение такого усилителя

3. Почему увеличение стабильности режима покоя приводит к снижению коэффициента усиления.

Для этого вводим в каскад резистор R_э, падение на котором: U_э = I_эR_э = I_кR_э, прикладывается ко входу транзистора U_бэ = U_вх + U_см - U_э

U_э - является сигналом обратной связи, он пропорционален входному току транзистора, то есть речь идет об ОС по току. На входе происходит вычитание напряжения ОС, т.е. связь будет последовательной и отрицательной. Таким образом, напряжение «база-эмиттер» уменьшается, а значит, уменьшаются токи покоя базы и коллектора. Это приведет к стабилизации режима покоя транзистора, и не так сильно будет сказываться изменение температуры. Однако это достигается достаточно дорогой ценой, т.к. снижается значение напряжения «база-эмиттер», что приводит к уменьшению выходного сигнала и коэффициента усиления.