ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное

образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

А.Г. Алексеев, П.В. Климова

СХЕМОТЕХНИКА АНАЛОГОВЫХ

ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Анализ частотных характеристик типовых структур

аналоговых устройств

методическое пособие

Санкт-Петербург

2012

УДК 621.375

ББК 32.842–5

А47

Рецензент

кандидат технических наук, профессор кафедры СПБГУТ

И.И. Иванов

Рецензент

кандидат технических наук, профессор кафедры

И.И. Сидоров

Рекомендовано к печати

Редакционно-издательским советом СПбГУТ

Алексеев А.Г.

А47

Схемотехника аналоговых электронных устройств: методическое пособие по курсу /А.Г. Алексеев, П.В. Климова.– СПб: Издательство СПбГУТ, 2012.-48с.

Излагаются вопросы общих методов определения различных характеристик и параметров аналоговых устройств, выполненных на дискретных элементах или на интегральных микросхемах. Объясняется принцип усиления электрических сигналов, построение схем усилителей на различных видах активных четырёхполюсников, получение их коэффициентов усиления, вид частотных характеристик и их анализ с помощью нулей и полюсов функции передачи и диаграмм Боде.

Предназначены для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению бакалавров 210400 « Телекоммуникации ».

Содержание

Глава1 Усиление электрических сигналов………………………….….4

1.1.Основные определения…………………………………………….…4

1.2.Структура усилительного устройства………………………...........4

1.3 Принцип усиления…………………………….………………….…..6

1.4 Классификация электронных усилителей……………….…….……8

1.5 Основные технические показатели усиления……….………….….10

1.5.1. Линеаризация……………………………………….………….…10

1.5.2. Коэффициенты усиления усилителей……………….……….….11

1.6. Схема усилителя………………………………………..……….….13

1.7. Активные четырёхполюсники и их параметры………………..…14

1.8.Эквивалентные схемы и коэффициент усиления………...……..…16

1.9. Многокаскадный усилитель…………………………………..…...19

Глава2 Линейные искажения ……………………………………….….20

2.1. Амплитудно-частотные искажения………………………………..21

2.2. Фазочастотные искажения …………..……..………………..24

2.3. Переходная характеристика…………… …………………………27

Глава3 Амплитудно-чатотные искажения……………………….……29

3.1. Двойной логарифмический и полулогарифмический масштабы ..29

3.2 Децибелы………………… …………………………………………31

3.3. Вспомогательные графические построения………………………32

3.4. Полюс и нуль в начале координат………………………………..33

3.5. Полюс или нуль на действительной оси………………………….34

3.6. Комплексно-сопряжённые пары…………………………………..38

Глава 4 Введение в анализ усилителей методом асимптот…………40

4.1. Структура первая…………………………………………………..40

4.2. Структура вторая…………………………………………………..41

4.3. Структура третья……………………………………………………42

4.4. Структура четвёртая……………………………………………….43

4.5. Структура пятая…………………………………………………….44

4.6. Асимптотический портрет усилителя с ОЭ………………………..45

Литература……………………………………………………………….48

Глава I Усиление электрических сигналов

1.1 Основные определения

Аналоговые устройства обработки сигналов продолжают занимать важное место в электронике. Это объясняется тем, что большинство датчиков информации являются источниками аналоговых сигналов, а многие исполнительные элементы управляются непрерывно изменяющимся электрическим током.

Сложные системы управления, основой которых являются цифровые комплексы, сопрягаются с объектами управления и датчиками с помощью аналоговых и аналогово-цифровых устройств. Все это стимулирует ежегодное появление в мире многих десятков новых моделей аналоговых интегральных микросхем [1].

В большинстве случаев носителем информации являются сигналы переменного (реже постоянного) электрического тока. Вырабатываемые различными маломощными датчиками и первичными преобразователями сигналы, проходя по цепям и каналам передачи информации, претерпевают значительные ослабления и оказываются недостаточными для непосредственного приведения в действие устройств отображения информации или исполнительных механизмов. В связи с этим во многих электронных устройствах возникает необходимость обеспечить усиление электрических сигналов [2].

Усиление электрических сигналов является фундаментальным свойством всей аппаратуры обработки сигналов. Для этих целей используют устройства, называемые усилителями. Они предназначены для увеличения интенсивности электрических колебаний. Активные и пассивные элементы, соединённые в нужную электрическую схему, совместно с источником питания (ИП) образуют усилительное устройство. Главной частью усилительного устройства является усилитель, вследствие чего эти два понятия обычно отождествляют.

Электронные усилители находят применение и как самостоятельные устройства, и как составные части более сложных устройств