- •2.3. Методы анализа линейных усилительных каскадов
- •7. Вольт-амперные характеристики полевых транзисторов
- •8. Схемы замещения.
- •9. Составной транзистор – это комбинация двух (или нескольких) транзисторов, которую можно рассматривать как единое целое.
- •14. Операционный усилитель (оу) как аэ аналоговой схемотехники. Модели оу. Представление ачх и фчх и двух- и трехкаскадной моделей оу
- •15. Обеспечение устойчивости оу с цепью оос.
- •16. Реальные параметры и идеализированные свойства оу. Эквивалентная схема оу по постоянному току. Основные операционные схемы (ос): инвертирующая, неинвертирующая и дифференциальная.
- •18. Особенности проектирования и расчета пн и птн
- •19. Статические и динамические нагрузочные характеристики аэ и их использование в аналоговой схемотехнике. Режимы а, в, с, d. Основные энергетические показатели и диаграммы мощности режимов.
- •21.Стабилизация рт с помощью оос. Параметрическая стабилизация. Цепи питания бт. Использование гст для задания режимов работы аэ
- •23. Каскады с повышенным входным сопротивлением на бт и пт. Применение составных транзисторов. Пересчет параметров транзисторов при различных включениях
- •24. Особенности работы каскадов в режиме большого сигнала. Требования, предъявляемые к выходным каскадам. Виды каскадов. Однотактные выходные каскады.
- •25. Построение нагрузочных характеристик. Двухтактные выходные каскады. Классификация, особенности работы и свойства.
- •26. Особенности оценки энергетических показателей двухтактного каскада в режиме в. Методы стабилизации режима по постоянному току при работе с отсечкой тока. Выходные каскады с повышенным кпд
- •27.Бестрансформаторный усилитель мощности.
- •28.Определение параметров транзистора по его входным и выходным вольтамперным характеристикам.
- •29.Широкополосные усилители (шу) с коррекцией ачх и пх. Методы коррекции характеристик (нч и вч).
- •30.Усилители постоянного тока (упт). Принципы построения, обеспечение минимального дрейфа параметров. Упт с преобразованием.
- •31.Усилительные каскады с динамической нагрузкой. Каскадный усилитель. Многокаскадные усилители с оос. Методы увеличения глубины оос. Паразитные обратные связи и методы борьбы с ними.
- •32. Построение нагрузочных прямых по постоянному и переменному току.
- •33. Расчет параметров усилителей с обратными связями
- •34. Основные определения (терминология) в интегральной схемотехнике. Интегральные микросхемы, элементы, компоненты. Элементы конструкции.
- •35. Простые и сложные ис. Степень интеграции ис. Классификация ис
- •36. Система условных обозначений в ис. Методы изготовления (виды технологий) ис
- •37. Оу как активный элемент мэу. Типы оу и их отличительные особенности. Меры предосторожности и полезные советы при использовании оу
- •38.Корректирующие усилители на оу
- •39. Гст на основе оу. Гст с изолированной нагрузкой. Оценка параметров и точности формирования тока с реальным оу. Гст с заземленной нагрузкой.
- •42.Стабилизаторы напряжения сн на основе оу. Сн как элемент схемотехники. Однополярные сн с опорными стабилитронами.
- •43. Сн с повышенной нагрузочной способностью и ограничениям по току. Следящий сн разнополярных напряжений.
- •44. Экстрематоры сигналов на основе оу (однополярные и двухполярные). Оценка точности формирования экстремума.
- •45. Линейные преобразователи переменного напряжения в постоянное. Сущность линеаризации амплитудной характеристики. Критерий малости преобразуемого напряжения. Пн амплитудных значений.
- •46. Электронно-управляемые масштабные пн на основе оу. Пн с линейным и экспоненциальным управлением и электронным переключением полярности коэффициента передачи.
- •47. Мостовой усилитель как преобразователь приращений проводимостей (сопротивлений) в напряжение. Циркулятор сигналов. Линейные преобразователи полных проводимостей (сопротивлений) в напряжение.
- •48. Устройства регулирования сигналов и регулируемые усилители
- •49. Основные свойства и параметры перемножителей сигналов (пс). Реализация математических операций (умножения, деления, возведения в квадрат, извлечения квадратного корня) на основе пс.
- •1.2.7 Синхронный (линейный) амплитудный демодулятор
- •51. Методы реализации пс на основе операций логарифмирования и антилогарифмирования сигналов, на основе изменения проводимости канала пт, на основе использования время амплитудного преобразования
- •1.2.11Времяамплитудный перемножитель сигналов
- •52. Расчет упт и функциональных преобразователей на основе оу.
- •53. Системы сбора и распределения данных. Интегральные компараторы сигналов. Аналоговые коммутаторы ак. Многоканальные коммутаторы: мультиплексоры, демультиплексоры
- •58. Задачи, основные этапы и особенности схемотехнического проектирования. Основные принципы интегральной схемотехники. Теоретические основы интегральной схемотехники. Анализ структур активных
- •59. Транзисторные структуры тс. Диодно-транзисторные структуры дтс как отражатели тока. Токовое зеркало Уилсона. Биполярно-униполярные структуры. Отражатели тока на пт.
- •60. Проблемы непосредственной связи в полупроводниковых ис. Согласование импедансов и уровней постоянного тока. Стабилизация уровней напряжения и тока.
- •61. Источники опорного напряжения ион на бт и пт. Ион с умножением напряжения база-эмиттер бт. Повышение коэффициента фильтрации питающего напряжения. Ион с термокомпенсацией.
- •63. Основные типы каскадов и ососбенности их реализации в полупроводниковых ис: однотактные, двухтактные, дифференциальные. Ду на бт и пт как активные элементы интегральной схемотехники.
- •64. Разновидности схемотехники интегральных ду. Ду на моп-транзисторах с активной нагрузкой.
- •70. Схемотехническое проектирование реальной модели оу. Схемотехника модели. Формирование малосигнальных параметров. Определение параметров статических ошибок оу
- •75. Формирование синусоидальных сигналов с повышенной стабильностью амплитуды и линейностью характеристик управления по частоте.
- •76. Теоретические основы управляемых высокочастотных и низкочастотных автогенераторов. Схемотехническая реализация микроэлектронных автогенераторов на высоких и низких частотах.
- •77. Широкополосный амплитудный демодулятор. Преобразователь частоты импульсов в напряжение. Формирователи импульсных сигналов из синусоидальных.
- •78. Прецизионный амплитудный демодулятор. Линейный частотный модулятор и цифровой частотно-фазовый демодулятор в его составе.
- •79. Сущность проблемы индуктивности в микроэлектронике. Реализация индуктивности с помощью аэ. Реализация активных фильтров (аф).
- •80. Методы синтеза аф и их сравнительная оценка. Аппроксимация нормированной ачх фнч. Преобразование ачх фнч в ачх фвч и в ачх полосовых фильтров пф.
- •81. Усилители с ограниченным коэффициентом передачи в аф. Типовые структуры аф на оу. Режекторно-полосовые фильтры и их свойства, ограничительные свойства аф.
1.2.7 Синхронный (линейный) амплитудный демодулятор
На основе БМ можно реализовать синхронный демодулятор (СД) АМ сигналов (рис. 1.10) с линейной амплитудной характеристикой. В этом случае на линейный вход БМ 1 подается АМ сигнал, а на управляющий – только немодулированная несущая, которую обычно получают с помощью ограничителя 2 из анализируемого сигнала. Если АМ сигнал представить в виде произведения Uс1 (t )=UM (t )cos(ω0⋅t ) , где UM (t ) соответствует выражению (1.19), а управляющий – единичной функцией Uс2 (t )=cos (ω0⋅t ),
то напряжение на выходе БМ 1
Рисунок 1.10 — Синхронный (линейный)
демодулятор АМ сигналов
UБМ (t )=k⋅[U M (t )⋅cos(ω0⋅t )]⋅cos(ω0⋅t )=k⋅U M (t )/2 ⋅(1+cos (2⋅ω0⋅t )).
После ФНЧ 3 получим с соответствующим масштабным коэффициентом K1 исходный неискаженный модулирующий сигнал (1.19)
UВЫХ (t )=K1⋅U М (t )/2. (1.23)
Постоянная составляющая, содержащаяся в напряжении (1.23), может быть исключена с помощью фильтра верхних частот (ФВЧ).
51. Методы реализации пс на основе операций логарифмирования и антилогарифмирования сигналов, на основе изменения проводимости канала пт, на основе использования время амплитудного преобразования
Здесь для получения требуемых передаточных функций используется ВАХ эмиттерного перехода БТ в режиме КЗ коллекторного перехода, которая аппроксимируется
соотношением (1.22). Режим КЗ коллекторных переходов БТ1 и БТ2 обеспечивается за
счет бесконечно малой разности потенциалов между входами ОУ1 и ОУ2.
Напряжение на эмиттерном переходе, как следует из соотношения (1.22),
UБЭ=φT⋅ln(I Э/I Э0 )=M⋅log10(I Э/I Э0 ), (1.31)
где M =φT⋅ln 10 – множитель, учитывающий различия в основаниях натурального и
десятичного логарифмов и температурного потенциала φT ; при нормальных условияхM≈60 мВ.
В логарифмическом усилителе канала преобразователя напряжения Uс1(t) токэмиттера БТ1 соответствует току I 1 , протекающему через резистор R1 под воздействием анализируемого сигнала:−I Э1=I 1=Uс1 (t )/R1, (1.32)
а выходное напряжение ОУ1 в этом же канале соответствует напряжению UБЭ.1 (1.31),причем с учетом полярности включения БТ1 оно имеет отрицательный знак:
UВЫХ.1=−U БЭ1=−M⋅log10(−I Э1/I Э0 )=−M⋅log10(Uc1 (t )/R1⋅I Э0 ≈−M⋅log10 (Uc1 (t )) . (1.33)
Выходное напряжение ОУ2 для канала преобразования напряжения Uс2 (t ) можем записать по аналогии с выражениями (1.33) и (1.32)
UВЫХ.2=−M⋅log10 (Uc2 (t )) . (1.34)
Напряжение на выходе инвертирующего сумматора, построенного ОУ3 с одинаковыми по номиналу резисторами в цепи ООС, с учетом соотношений (1.33) и 1.34приобретает вид
UВЫХ. Σ=M⋅log10 (Uc1 (t ))+M⋅log10 (Uc2 (t ))=M⋅log10 [Uc (t )⋅Uc2 (t )]. (1.35)
В антилогарифмирующем усилителе, выполненном на ОУ4 (см. рис. 1.14), осуществляется обратное преобразование сигналов также с помощью ВАХ эмиттерного перехода БТ3. Так как на основании уравнения (1.31)
I Э3=I Э0⋅10UБЭ3/M , (1.36)
а напряжение на БТ3 соответствует выходному напряжению (1.35) сумматора
UВЫХ=I OC⋅ROC=−I Э3⋅RОС⋅10[Uc (t )⋅Uc2(t )]=−I Э3⋅RОС⋅Uc (t )⋅Uc2 (t ) . (1.37)
Как видно из полученного выражения (1.37), выходное напряжение ПС с точностью до постоянного коэффициента равно произведению входных сигналов. Для высокоточного преобразования сигналов используют специально подобранные полупроводниковые элементы (диоды, транзисторы), так называемые модули, работающие в различных диапазонах токов. Высококачественный полупроводниковый БТ обладает точной логарифмической функцией в интервале изменения тока эмиттера
до 4...6 декад. Рассмотренный ПС может быть реализован в едином технологическом цикле в виде полупроводниковой ИС со стабильными характеристиками.