15. Транзисторные автогенераторы гармонических колебаний.

Автогенераторы (или, чаще, генераторы) используются в радиотехнике и связи для получения электромагнитных колебаний.

В зависимости от формы колебаний различают генераторы гармонических и негармонических (прямоугольных, пилообразных, импульсных и т. п.) колебаний.

В качестве активных элементов в генераторах применяются электронные лампы, биполярные и полевые транзисторы и др

Если контуру сообщить некоторое количество энергии, то в нем возникнут свободные гармонические колебания.

напряжение на контуре будет иметь вид затухающей синусоиды

Чтобы превратить такой контур в генератор незатухающих гармонических колебаний, нужно возмещать в нем потери, т. е. пополнять контур энергией.

16. Схема и принцип действия дифференциального усилителя.

Усилитель, способный усиливать сколь угодно медленные, вплоть до нулевых, изменения входного напряжения, называется усилителем постоянного напряжения или тока (УПТ).

Дифференциальный усилительный каскад (ДУ) или усилитель разности – это УПТ выполненный по параллельно-балансной схеме с эмиттерной связью (рис. 3).

Основной частью этого схемного построения является эмиттерно-связанная пара транзисторов VT1 и VT2

дифференциальный усилитель не усиливает синфазные сигналы, а в идеальном случае подавляет их до нуля, а

дифференциальная разностная составляющая входных сигналов в дифференциальном каскаде получает усиление. Поэтому ДУ часто называют усилителем разности.

К основным параметрам ДУ относятся: коэффициент усиления дифференциального сигнала КД, коэффициент усиления синфазной составляющей входного сигнала КСФ и коэффициент подавления синфазной составляющей КПСФ.

17. Структурная схема операционного усилителя (оу)

В настоящее время основным схемотехническим элементом интегральной аналоговой электроники является операционный усилитель (ОУ).

Доказано, что для повышения точности выполняемых операций необходимо построить усилитель так, чтобы его электрические параметры удовлетворяли следующим требованиям:

-коэффициент усиления по напряжению стремится к бесконечности

-входное сопротивление стремится к бесконечности

-выходное сопротивление стремится к нулю

выходное сопротивление стремится к нулю

• если входное напряжение равно нулю, то выходное напряжение тоже равно нулю

;

- бесконечная полоса усиливаемых частот

Операционный усилитель – это аналоговая интегральная схема, имеющая как минимум пять выводов. Её условное графическое обозначение приведено на рис. 1,а.

Два вывода ОУ используются в качестве входных, один вывод является выходным, два оставшихся вывода используются для подключения источников питания, в схемах они часто не используются. Первый вход называется неинвертирующим, а вход второй – инвертирующим (прямой и инверсный).

В качестве источника питания ОУ используют двухполярный источник напряжения

Коэффициент усиления по напряжению характеризует способность ОУ усиливать подаваемый на его вход дифференциальный сигнал UД.

На рис. 2,а показана типовая зависимость выходного напряжения усилителя от дифференциального сигнала UД.

Рис. 2. Передаточные характеристики ОУ

Передаточная характеристика идеального ОУ должна проходить через нулевую точку. Однако, как показано на рис. 2,а штриховой линией, для реальных ОУ эта характеристика несколько сдвинута. Таким образом, для того чтобы сделать выходное напряжение равным нулю, необходимо подать на вход ОУ некоторую разность напряжений. Эта разность напряжений называется напряжением смещения нуля UСМ0

выходное напряжение ОУ пропорционально разности напряжений.

Структурная и принципиальная схемы операционных усилителей

Рис. 4. Структурная схема ОУ

Дифференциальный усилитель выполняет роль входного каскада. Он позволяет максимально уменьшить величину дрейфа нуля, обеспечить получение достаточно высокого входного сопротивления и максимально подавить действующие на входах синфазные составляющие, обусловленные изменениями температуры окружающей среды, изменением напряжения питания, старением элементов и т.п

Основное усиление по напряжению в ОУ обеспечивает усилитель напряжения (УН), который может состоять из нескольких каскадов

Выходной каскад УМ, выполняемый, чаще всего, по двухтактной схеме, обеспечивает требуемое усиление сигнала по мощности и малое выходное сопротивление.