- •Міністерство освіти і науки укрАїНи
- •Лабораторна робота №5. Дослідження параметрів і характеристик діапазонних резонансних підсилювачів.....................................................….56
- •Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт в учбовій лабораторії аналогових електронних пристроїв Загальні положення
- •Порядок виконання робіт
- •Загальні методичні вказівки до виконання експериментальних досліджень
- •Загальні вимоги до змісту і форми звіту
- •Захист звіту
- •Лабораторна робота № 1 дослідження підсилювальних каскадів на уніполярних та біполярних транзисторах
- •Теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до розрахунку
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 2
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до вимірів та представлення їх результатів
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Опрацювання результатів
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна і вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до вимірювань і опрацювання результатів
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5 дослідження параметрів і характеристик діапазонного резонансного підсилювача
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до розрахунків
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макета
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна і вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до розрахунків
- •Короткі методичні вказівки до вимірювань і представлення результатів
- •Оформлення звіту
- •Контрольні питання і задачі для проблемних та ігрових ситуацій
- •Лабораторна робота № 7
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних дослiджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Короткі методичнi вказiвки до вимiрiв та подання результатiв
- •Оформлення звiту
- •Контрольнi запитання
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторної установки
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна і вимірювальна апаратура
- •Короткі методичні вказівки до вимірювань і розрахунків
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 9 дослiдження пiдсилювачiв на інтегральних операцiйних пiдсилювачах
- •Короткі теоретичні відомості
- •Коефіцієнт передачі неінвертуючого підсилювача з ідеальним оп дорівнює
- •Опис лабораторного макету
- •Домашне завдання
- •Програма експериментальних дослiджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Короткi методичнi вказiвки до вимiрiв та подання результатiв
- •Оформлення звiту
- •Контрольнi запитання
- •Лабораторна робота № 10 дослідження логарифмуючих, антилогарифмуючих підсилювачів та аналогових примножувачів сигналів
- •Короткі теоретичні відомості
- •Опис лабораторного макету
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень.
- •Досліджувана та вимірювальна апаратура.
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Короткі теоретичні відомості
- •Фазообертач на оп має незмінну ачх, але фчх його змінюється залежно від значення резистора (рис.11.9).
- •Коефіцієнт передачі дорівнює одиниці. Зсув фази між вихідною та вхідною напругами може бути знайдений з виразу
- •Домашнє завдання
- •Програма експериментальних досліджень
- •Досліджувальна та вимірювальна апаратура
- •Оформлення звіту
- •Контрольні запитання
- •Література
Короткі теоретичні відомості
Аналогові перемножувачі є основною таких перетворювачів сигналів, як балансні, амплітудні та односмугові модулятори; АМ-, ЧМ-, ФМ-демодулятори, помножувачі та подільники частоти; квадратичні детектори тощо.
У лабораторному макеті реалізується такий спосіб множення сигналів (рис 10.1). Співмножники у вигляді напруг Uх,Uупоступають на входи логарифматорів ЛП1, ЛП2. Вихідна напругаlnUх,lnUускладаються (суматор Σ) та поступають на антилогарифматор Ан.ЛП. Вихідна напруга підсилювача Ан.ЛП прямо пропорційний добутку UхUу.
Рисунок 10.1 – Перемножувач сигналів
Основні структурні ланки перемножувала (рис. 10.1) – це логарифматор та антилогарифматор.
У колі ЗЗ ОП логарифматора (рис. 10.2) запроваджені нелінійні елементи з логарифмічною ВАХ.
Рисунок 10.2 - Логарифматор
Відомо, що струм ІДі напругаUg напівпровідникового діода зв’язані такими співвідношеннями:
Іg ≈ І0
де І0– зворотний струм закритогоp-nпереходу; φт– температурний потенціал (φт= 26 мВ при 25оС).
Якщо напруга: Uвхмає позиивний знак, відкривається діодVD1,якщоUвхмає негативний знак – діодVD2.
В обох випадках струм через діоди
напруга на діодах
Ug ≈ Uвих.
Отже,
≈ І0,Uвих≈
Антилогарифмічну ланку можна побудувати, якщо резистор Rта діодиVD1, VD2у схемі (рис .10.2) поміняти місцями. У підсилювачі (рис. 10.3) при надходженні позитивної за знаком напругиUвхвідкривається діодVD1, негативної –VD2. Провівши аналіз так, як це зроблено вище, приходимо до висновку, що вихідна і вхідна напруга в антилогарифматорі зв’язані співвідношеннями
Uвих ≈ R І0.
Підсилювачі, які використовуються в роботі, мають недоліки: порівняно велику похибку перетворення, малий динамічний діапазон вхідної напруги, температурну залежність вихідної напруги. Більш складні схеми позбавлені цих вад.
Рисунок 10.3 - Антилогарифматор
Логарифматори та антилогарифматори, крім аналогових перемножувачів, застосовуються також у пристроях компресії та декомпресії сигналів, інших нелінійних перетворювачах.
Для зменшення похибки множення застосовують спеціалізовані ІМС. У лабораторному макеті використана одна з подібних ІМС – КІ40МАІ.
Балансні модулятори (рис. 10.4), які побудовані на ідеальному перемножувачі, мають вхідні напруги:
Ux = Ux cos 2πf1t,
Uy = Uycos 2πf2t.
Рисунок 10.4 – Аналоговий перемножувач
Тоді вихідна напруга
Uz = kUxUy = 0,5kUxUy[cos2π(f2 – f1)t + cos2π(f2 +f1)t].
З останнього бачимо, що напруга Uz– сума двох гармонічних складових з сумарною та різницевою частотами. У випадку частотно-залежного навантаження (коливальний ІС – контур,RC - коло) одна з гармонічних складових може бути подавлена.
У режимі квадратора (рис. 10.5) реалізується широкосмугове подвоєння частоти. Дійсно,
Ux =Uy = Ucos2πft;Uz = kUxUy = 0,5kU2[1+cos4πft].
Після фільтрації постійної складової
Uвих = 0,5kU2сos 2πfвих t;fвих = 2f.
Рисунок 10.5 - Квадратор
Важливою перевагою ідеального аналогового перемножувала є його здатність подавляти на виході сигнали прямого проходження, тобто сигнали з частотами напруг Ux ,Uy.
Перемножуваи на ІМС КІ40МАІ за своїми властивостями наближається до ідеального. Його недоліком є малий динамічний діапазон вхідних напруг.