5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторнаяработа№1 Исследованиеосновныхпараметров ихарактеристикусилителей
Цельлабораторнойработы
Закрепление теоретических знаний по аналоговым усилительным устройствам путем экспериментального исследования их характеристик и параметров с помощью измерительных средств аппаратно-программного комплекса «Схемотехника аналоговых электронных устройств» и моделирования на ПЭВМ.
Задачилабораторнойработы
К задачам лабораторной работы относятся:
освоение методов экспериментального измерения характеристик и параметров аналоговых усилительных устройств на основе современных компьютерных технологий;
измерение и исследование с помощью моделирования на ПЭВМ амплитудной и частотных характеристик и параметров усилителя низкой частоты.
Краткиетеоретическиесведения
Технические показатели УУ представляют собой количественную оценку его свойств. К техническим показателям относятся (рис. 5.1) [21]:
|
Rг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн |
|
Cн |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
C |
|
|
|
|
|
|
C |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
E U |
вх |
|
|
|
|
вх |
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
вых |
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K1 |
|
|
Ki |
|
Kn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.1. Структурная схема усилителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
входные параметры |
|
Uвх =U1 ; |
Rвх ; Cвх ; |
Iвх = I1 , связанные соотноше- |
|||||||||||||||||||||||||||||||
ниями:
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-76- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
Rвх =U1 ,
I1
Pвх =U1 I1 =URвх2 = Iвх2 Rвх ,
вх
Uвх =U1 = EГ Kвх = EГ RГR+вхRвх ,
где Kвх − потери во входной цепи;
выходные параметры: Pвых ; Rн ; Uвых =U2 ; Iвых = I2 .
P =U |
вых |
I |
вых |
+ |
Uвых2 |
= I 2 |
R . |
|
|||||||
вых |
|
|
Rн |
вых |
н |
||
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициентыусиления
Для описания усилительных свойств используются следующие коэффициенты:
коэффициент усиления по напряжению
KU = Uвых = U2 ;
Uвых U1
коэффициент усиления по току
KI = Iвых = I2 ;
Iвх I1
сквозной коэффициент усиления по напряжению
K |
|
= |
Uвых |
= K |
|
K |
|
= |
|
|
Uвых (Rвх) |
|
= K |
|
Rвх |
|
; |
|
е |
|
U |
вх |
U |
|
) |
U R + R |
|||||||||||
|
|
E |
|
|
вх |
(R + R |
|
|
||||||||||
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
г вх |
|
|
г |
вх |
|
|||
сквозной коэффициент усиления по току
KI = Iвых` ,
I1
где I1` − источник тока на входе.
Амплитуднаяхарактеристикаидинамическийдиапазон
Амплитудная характеристика (АХ) – зависимость амплитуды пер-
вой гармоники сигнала на выходе усилителя от амплитуды входного сину-
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-77- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
соидального сигнала. В идеальном случае эта характеристика (прямая линия) описывается выражением Uвых =Uвх K .
Рис. 5.2. Амплитудная характеристика усилителя
Реальная АХ имеет вид, показанный на рис. 5.2. Снизу данная кривая ограничена шумами, а сверху – нелинейными свойствами усилительного каскада. По АХ определяют динамический диапазон усилителя.
Это линейный участок динамической характеристики:
D = Uвых2 .
Uвых1
Для оценки динамического диапазона D (дБ) используют равенство
D = 20lgUвых2 
Uвых1 .
Аналогично можно определить и динамический диапазон сигнала, при котором имеет место неискаженное усиление:
d=Uвх2 ,
Uвх1
причем d (дБ) равняется
d = 20lgUвх2 
Uвх1 , D > d .
Динамическая характеристика (ДХ) – зависимость мгновенного зна-
чения выходной величины (U2 или I2 ) от мгновенного значения входной (U1 или I1 ). Данная характеристика позволяет оценить нелинейные свойства
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-78- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
усилителя. Эти свойства проявляются в дополнительных спектральных составляющих в спектре сигнала на выходе усилительного устройства.
Uвых
β
0 
α
Uвх max |
Uвх |
Рис. 5.3. Динамическая характеристика усилителя
Коэффициентынелинейныхискаженийинелинейности
В усилителях уровень нелинейных искажений оценивают с помощью коэффициента гармоник:
kr = |
U 2 |
+U |
2 |
+... |
, |
2 |
|
3 |
|
||
|
|
U12 |
|
|
|
где Ui – действующее или амплитудное значение i -й гармоники.
Спектральныехарактеристикиусилительныхустройств
Рабочий диапазон частот задается двумя значениями частоты на уровне 3 дБ: fн – значение нижней частоты, fв – значение верхней частоты
рассматриваемого диапазона частот. В этом диапазоне оговариваются все параметры и характеристики усилителя. Если средняя частота диапазона f0
специально не оговорена, то она определяется соотношением f0 = fн fв или f0 =1 кГц. Для неискаженного усиления сигналов частотный диапазон
усилителя должен превышать ширину спектра усиливаемого сигнала. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость модуля
коэффициента усиления от частоты:
K = K e j(ωt+ϕ) .
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-79- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
Для анализа АЧХ широкополосных усилителей f в 
f н >103 удобно использовать логарифмический масштаб по частоте (рис. 5.4, в, г).
Рис. 5.4. Амплитудно-частотные характеристики усилителя: зависимость модуля коэффициента усиления от частоты (а), АЧХ относительного
коэффициента усиления (б), АЧХ в логарифмическом масштабе (в, г)
Фазочастотная характеристика (ФЧХ) – зависимость фазового сдвига между выходным и входным сигналами от частоты (рис. 5.5).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
б |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.5. Фазочастотные характеристики усилителя: в линейном масштабе (а), в логарифмическом масштабе частоты (б)
Коэффициентычастотныхифазовыхискажений
Наряду с нелинейными искажениями в усилителе возможны линейные искажения, вызванные наличием реактивных элементов.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-80- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
Данный |
вид |
искажений |
не |
|
|
|
||
дит к |
появлению |
дополнительных |
|
|
|
|||
тральных |
составляющих в |
выходном |
|
|
|
|||
сигнале. |
|
|
|
|
|
Δφн |
|
fн |
Для |
оценки линейных |
искажений |
|
fв |
||||
используют |
коэффициенты |
частотных |
|
|
f |
|||
|
|
|||||||
и фазовых искажений. |
|
определятся |
Δφв |
|
|
|||
Частотные искажения |
|
|
|
|||||
через относительные коэффициенты уси- |
Рис. 5.6. Фазочастотная |
|||||||
ления на |
fн и |
fв : |
|
|
|
|
|
характеристика усилителя |
Yн( fн) = K ( fн)
K ( f0 ) ,
Yв( fв) = K ( fв)
K ( f0 ) .
Коэффициенты частотных искажений:
Mн = K ( f0 )
K ( fн) =1
Yн , Mв = K ( f0 )
K ( fв) =1
Yв .
Уровень искажений можно оценить в децибелах (дБ):
M н′ = 20lg Mн , M в′ = 20lg Mв .
Фазовые искажения определяются отклонением текущего значения угла фазового сдвига (Δφ) реального усилителя от идеальной ФЧХ. Идеальная ФЧХ – прямая линия (рис. 5.6).
Заданиедляподготовкикработе
1.Ознакомьтесь с целями, задачами и содержанием лабораторнойработы.
2.Изучите теоретические сведения к работе.
3.Ознакомьтесь с описанием и техническими характеристиками аппа- ратно-программного комплекса с удаленным доступом (АПК УД) «Схемотехника аналоговых электронных устройств» при измерении характеристик и параметров усилителя низкой частоты и технологией исследования аналоговых устройств посредством моделирования на ПЭВМ.
4.Пройдите входное тестирование или опрос для допуска к работе.
1.Задание для экспериментального исследования характеристик
ипараметров усилителя низкой частоты
Необходимо провести измерение основных параметров и характеристик усилителя низкой частоты: амплитудной характеристики (АХ), ампли- тудно-частотной характеристики (АЧХ), фазочастотной характеристики
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-81- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
(ФЧХ), коэффициента усиления Kу, полосы пропускания Пус, коэффициента нелинейных искажений Kг, спектра выходного сигнала.
Указания по выполнению задания
1.1. Выполните соединение с сервером с титульного экрана АПК УД «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (см. рис. 3.10), нажав клавишу «Подключение».
Выберите лабораторную работу «Исследование основных параметров и характеристик усилителей».
Откройте лицевую панель виртуального лабораторного стенда, нажав клавишу «Начать выполнение».
1.2. Ознакомьтесь с лицевой панелью виртуального лабораторного стенда и отображенной на нем схемой измерения.
1.3.Проведите измерения в соответствии с нижеприведенными частными заданиями (пунктами выполнения лабораторной работы).
1.4.Снимите амплитудную характеристику усилителя низкой частоты.
1.4.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов (см. рис. 2.1), осциллограф (см. рис. 2.3), анализатор спектра (см. рис. 2.4).
1.4.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K3 и K4
ввыключенное состояние, переключатели K1, K2 во включенное состояние, что соответствует подаче испытательного сигнала на неинвертирующий вход. Изменив входной сигнал в диапазоне 0–0,7 В, снимите амплитудную характеристику усилителя (7–9 точек). В каждой точке определите уровень нелинейных искажений, использовав цифровой индикатор лицевой панели анализатора спектра. Результаты измерений сведите в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Uвх
Uвых
Kг
1.4.3.Использовав значения входного Uвх и выходного Uвых напряжений, определите коэффициент усиления Kус усилителя низкой частоты. Для этого необходимо, изменяя Uвх в диапазоне 0,1–0,5 В, определить максимальное значение амплитуды входного сигнала, которое соответствует максимальному значению амплитуды неискаженного выходного напряжения Uвых макс.
1.4.4.Сохраните для отчета копию лицевой панели виртуального лабораторного стенда, показания цифрового индикатора и графического индикатора с помощью клавиши «Сохранить».
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-82- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
Необходимо помнить, что после установки каждого нового значения параметров испытательного сигнала и при изменении конфигурации лабораторного стенда для инициализации процесса измерения необходимо активизировать клавишу «Измерение».
1.5. Снимите амплитудно-частотную характеристику усилителя низкой частоты.
1.5.1. Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, измеритель АЧХ.
1.5.2. Установите частоту генератора 1 кГц. Установите параметры из-
мерения: Fмин = 10 Гц; Fмакс = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте амплитудно-частотную характеристику посредством
активизации клавиши «Сохранить», определите коэффициент усиления Kу
иполосу пропускания усилителя по уровню 0,707.
1.6.Снимите фазочастотнуюхарактеристику усилителя низкой частоты.
1.6.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, измеритель ФЧХ.
1.6.2.Установите частоту генератора 1 кГц. Установите параметры из-
мерения: Fмин = 10 Гц; Fмакс = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; фаза – ±90 град; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте фазочастотную характеристику по-
средством клавиши «Сохранить», определите частоту, при которой набег по фазе равен нулю.
1.7.Снимите спектр выходного сигнала усилителя низкой частоты.
1.7.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, анализатор спектра.
1.7.2.Зафиксируйте посредством клавиши «Сохранить» спектр выход-
ного сигнала для частот 20 Гц, 1 кГц, 5 кГц, 10 кГц, 12 кГц, 18 кГц, 20 кГц, 30 кГц и коэффициент нелинейных искажений Kг, соответствующий этим частотам. Результаты измерений Kг свести в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Fс, кГц 0,02 1,0 5,0 10,0 12,0 18,0 20,0 30,0
Kг
1.8. Определите входное и выходное сопротивления и входную емкость усилителя низкой частоты.
1.8.1. В диапазоне средних частот измерьте выходные напряжения усилителя при закороченном (U1) и включенном (U2) дополнительном сопротивлении R1 усилителя. Сохраните для отчета показания цифрового и графического индикаторов. Рассчитайте входное сопротивление усилителя:
Rвх = R1[U2 /(U1 – U2)].
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-83- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
1.8.2. Рассчитайте входную емкость усилителя. Для этого повышайте рабочую частоту до падения выходного напряжения в два раза. Замерьте выходные напряжения при закороченном (U3) и включенном (U4) дополнительном сопротивлении R1 усилителя. Сохраните для отчета показания цифрового и графического индикаторов. Произведите расчет входной емкости:
C2вх = [1/ωR1] [U1 /U2 – U3 /U4)]2.
1.8.3.В диапазоне средних частот измерьте выходные напряжения (U5
иU6) усилителя при двух различных значениях нагрузки усилителя, изменив номинал резистора R13. Сохраните для отчета показания цифрового и графического индикаторов. Рассчитайте выходное сопротивление усилителя:
Rвых = [R′13 R"13(U5 – U6)] / (R′13U6 – R"13U5).
1.9. С помощью клавиши «Выход» на лицевой панели завершите выполнение лабораторного задания по экспериментальному исследованию основных характеристик и параметров усилителя низкой частоты.
2. Задание для исследования характеристик и параметров усилителя низкой частоты с помощью моделирования на ПЭВМ
С помощью программных средств моделирования системы OrCad по математической модели (прил. 2) произведите моделирование в соответствии с заданием, приведенным в главе 4.
Сопоставьте результаты измерений и моделирования.
Указания по выполнению задания
2.1. При выполнении задания руководствуйтесь описанной в главе 4 общей технологией исследования аналоговых устройств с помощью средств моделирования OrCad и методиками исследования.
2.2. Сохраните для отчета полученные путем моделирования графики характеристик усилителя низкой частоты.
Задание для обработки результатов исследования
2.3.По результатам моделирования рассчитайте коэффициент усиления, динамический диапазон, граничные частоты, полосу пропускания, входное и выходное сопротивления, входную емкость усилителя низкой частоты.
2.4.Сравните значения параметров усилителя, полученные путем измерения и моделирования.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-84- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
Требованиякоформлениюотчетаполабораторнойработе
Отчет по лабораторной работе оформляют в виде электронного документа в текстовом редакторе Word.
В отчете должны быть приведены:
1.Общие задачи выполнения лабораторной работы.
2.Вид сохраненной лицевой панели виртуального лабораторного стенда.
3.Результаты измерений и обработки, включающие:
график амплитудной характеристики предварительного усилителя
(п. 1.4.2);
значения коэффициента нелинейных искажений (п. 1.4.2); результаты расчета динамического диапазона усилителя (п. 1.4.2);
графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителя низкой частоты (пп. 1.5.2, 1.6.2);
значения полосы пропускания и коэффициента усиления для исследуемого усилителя (п. 1.5.2);
графики спектра выходного сигнала усилителя и значения коэффициента нелинейных искажений (п. 1.7.2);
значения входного и выходного сопротивлений и входной емкости усилителя (пп. 1.8.1–1.8.3).
4. Результаты моделирования и их обработки, включающие:
графики амплитудной, амплитудно-частотной, фазочастотной характеристик, спектра выходного сигнала усилителя низкой частоты;
значения коэффициента усиления, динамического диапазона, граничных частот, полосы пропускания, входного и выходного сопротивлений, входной емкости усилителя низкой частоты
6. Выводы по лабораторной работе о степени близости результатов измерений и моделирования и соответствии их теоретическим и физическим представлениям и закономерностям.
Контрольныевопросы*
1.Что называется усилительным устройством?
2.По каким признакам классифицируют усилительные устройства?
3.Каковы характеристики усилительных устройств?
4.Какие искажения усиленного сигнала возможны и в чем причина их проявления?
5.Какое влияние оказывают высшие гармоникина усиливаемый сигнал?
*Отвечая на контрольные вопросы, необходимо использовать результаты выполнения лабораторной работы, приводимые в отчете.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-85- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 1. Исследование основных параметров и характеристик усилителей
6.Как определить коэффициент гармоник?
7.Как определить коэффициент усиления усилительного устройства?
8.Что называется динамическим диапазоном усилительного устройства?
9.Как определить суммарный коэффициент усиления усилительного устройства, состоящего из нескольких каскадов?
10.Какова передаточная функция усилительного устройства?
11.Какой вид имеют идеальная и реальная амплитудные характеристики? В чем состоит причина их различий?
12.Какой вид имеют идеальная и реальная амплитудно-частотные характеристики? В чем состоит причина их различий?
13.Каким образом определяется полоса пропускания усилительного устройства?
14.Понятие обратной связи в усилителе.
15.Какие виды обратной связи применяются в усилительных устройствах?
16.Каким образом влияют различные виды цепей обратной связи на абсолютную и относительную величины коэффициента усиления усилителя?
17.Как изменяется полоса пропускания усилительного устройства при введении цепей обратной связи?
18.Каким образом введение цепей обратной связи влияет на искажения выходного сигнала усилителя?
Лабораторнаяработа№2 Исследованиевлиянияобратнойсвязи напараметрыихарактеристикиусилителя
Цельлабораторнойработы
Закрепление теоретических знаний по аналоговым усилительным устройствам путем экспериментального исследования влияния обратной связи на параметры усилителя с помощью измерительных средств аппаратнопрограммного комплекса «Схемотехника аналоговых электронных устройств» и моделирования на ПЭВМ.
Задачилабораторнойработы
К задачам лабораторной работы относятся:
освоение методов экспериментального измерения характеристик и параметров аналоговых усилительных устройств с различными видами обратных связей на основе современных компьютерных технологий;
исследование влияния различных видов обратных связей на основные показатели усилителя.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-86- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Краткиетеоретическиесведения
Обратная связь (ОС) находит широкое применение в разнообразных АЭУ, в том числе и в УУ. В УУ введение ОС призвано улучшить ряд основных показателей или придать новые специфические свойства [21].
Обратной связью называется передача части (или всей) энергии сигнала с выхода на вход устройства. Сниматься сигнал обратной связи может с выхода всего устройства или с какого-либо промежуточного каскада.
Эффективным и универсальным методом стабилизации и линеаризации является метод «отрицательной» обратной связи (ООС).
Сущность этого метода заключается в том, что управляющее напряжение усилителя формируется как результат сравнения мгновенного значения входного сигнала с соизмеримой с ним по уровню частью выходного сигнала таким образом, чтобы соответствующим воздействием на усилитель свести к минимуму их отличия. Тем самым происходит автоматическая компенсация всех факторов, приводящих к отличию мгновенных значений входного и выходного сигналов: нелинейных и частотных искажений, собственных шумов нестабильностиусилителяит. д.
Ес |
у 4 Uвх |
3 |
U1 |
U2 =(ψU1 ) |
K 1 |
UОС
β 2
|
Рис. 5.7. Линеаризованная модель усилителя |
|
Обоб- |
с обратной связью |
щенная |
|
||
линеаризо- |
|
ванная |
модель усилителя с обратной связью представлена на рис. 5.7, где 1 – исходный
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
• |
U |
2 |
|
|
|
|
усилитель с комплексным коэффициентомпередачи K = |
|
; 2 – цепь обратной |
|||||||
• |
|
||||||||
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
связи |
с |
коэффициентом |
|
передачи |
β• |
; |
|||
3 – сравнивающее (вычитающее) устройство; 4 – цепь связи источника сигнала
•
сисходнымусилителемскоэффициентом передачи y .
Характерной особенностью усилителя с обратной связью является наличие цепи обратной связи 2, через которую выходной сигнал усили-
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-87- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
теля подводится во входную (управляющую) цепь, где он вычитается из входного сигнала.
Благодаря этому управляющее напряжение усилителя U•1 несет инфор-
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
• |
мацию об отличии выходного напряжения U2 от ЭДС входного сигналаEc : |
||||||||||||
|
|
|
|
• |
• • |
• |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
= Ec y −U2 |
β, |
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где β = |
|
|
– коэффициент передачи выходного напряжения к управляю- |
|||||||||
• |
|
• |
||||||||||
|
U2 |
|
Ec =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
U |
1 |
|
|
|
щим зажимам (коэффициент обратной связи); y = |
|
|
|
– коэффициент пе- |
||||||||
• |
|
|
• |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ec |
|
U2 |
=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
редачи ЭДС сигнала к управляющим зажимам(коэффициентпрямойсвязи). Сравнение сигналов прямой и обратной связи на рис. 5.7 происходит на
вычитающем устройстве 3. Реально вычитание осуществляется либо подачей сравниваемых напряжений одинаковой полярности на противоположные зажимы цепи управления, либо подачей на один и тот же зажим сравниваемых напряженийвразнойполярности.
Усиление усилителя с обратной связью не зависит от параметров исходного усилителя, а полностью определяется параметрами цепей прямой и обратной связи.
• •
Глубина ООС A =1+ K β показывает, во сколько раз уменьшается коэффициент усиления каскада при введении отрицательной обратной связи.
|
Rг |
|
|
K0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг |
|
K0 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Rн |
|
|
Rг |
|
K0 |
|
|
|
|
|
|
Rн |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Rн |
||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Рис. 5.8. Структурная |
Рис. 5.9. Структурная |
Рис. 5.10. Структурная |
||||||||||||||||||||||||
|
схема усилителя |
|
схема усилителя |
схема с комбинирован- |
||||||||||||||||||||||
с обратной связью |
|
с обратной связью |
ной обратной связью |
|||||||||||||||||||||||
|
|
по току |
|
|
|
|
по напряжению |
|
|
по выходу |
|
|
||||||||||||||
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-88- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Rг K0
β
Рис. 5.11. Последовательная обратная связь по входу
Rг K0
β
Рис. 5.12. Параллельная обратная связь по входу
Rг K0
β
Рис. 5.13. Комбинированная обратная связь по входу
Способы подключения входа цепи ОС:
обратная связь по току (последовательная ОС по выходу, рис. 5.8); обратная связь по напряжению (ОС параллельная по выходу, рис. 5.9).
В данном случае сигнал ОС пропорционален напряжению на нагрузке.
Вслучае короткого замыкания в цепи нагрузки данный вид ОС исчезает; смешенная или комбинированная ОС по выходу (рис. 5.10); последовательная обратная связь по входу (рис. 5.11). Данная ОС исче-
зает при работе от идеального источника тока (т. е. в режиме холостого хода по выходу);
параллельная обратная связь по входу (рис. 5.12). Данная ОС исчезает при работе от идеального источника напряжения (т. е. в режиме короткого замыкания по входу);
комбинированная обратная связь по выходу (рис. 5.13).
При использовании матричного метода анализа цепей с обратными связями приходим к четырем основным видам цепей:
1.ИТУТ – источник тока, управляемый током (Y-связь).
2.ИНУН – источник напряжения, управляемый напряжением (Z-связь).
3.ИНУТ – источник напряжения, управляемый током (K-связь).
4.ИТУН – источник тока, управляемый напряжением (H-связь). Указанные виды обратной связи представлены на функциональных
схемах рис. 5.14, рис. 5.15, рис. 5.16, рис. 5.17.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-89- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
||
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
Rг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K0 |
|
|
|
|
Y2 |
|||||||
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
U2 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
K0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.14. Структурная схема |
|
Рис. 5.15. Структурная схема |
|
||||||||||||||||||||||||||
усилителя с последовательной |
|
усилителя с параллельной об- |
|
||||||||||||||||||||||||||
обратной связью по входу и |
|
ратной связью по входу и вы- |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
выходу (Y-связь) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ходу (Z-связь) |
|
|||||||||||||||
I |
|
=Y U |
+Y U |
U |
|
= Z I + Z I |
2 (ИНУН) |
|||
|
1 |
11 1 |
12 2 (ИТУТ) |
|
1 |
11 1 12 |
|
|||
I2 =Y21U1 +Y22U2 |
U2 = Z21I1 + Z22 I2 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг |
I1 |
|
|
|
|
I2 |
|
I1 |
|
|
I2 |
U1 |
K0 |
U2 |
Yн |
Y1 |
U1 |
|
U2 |
||||
K0 |
Rн |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
β |
|
|
|
|
|
Рис. 5.16. Структурная схема |
Рис. 5.17. Структурная схема |
усилителя с последовательной |
усилителя с параллельной обратной |
обратной связью по входу и парал- |
связью по входу и последовательной |
лельной по выходу (H-связь) |
по выходу (K-связь) |
|
|
U |
|
= H |
I |
+ H U |
I = K U |
+ K I |
|
(ИНУТ) |
|
1 |
|
11 1 |
12 2 (ИТУН) |
1 11 1 |
12 |
2 |
|
I2 = H21I1 + H22U2 |
U2 = K21U1 + K22 I2 |
|||||||
Отрицательная ОС: напряжение ООС и напряжение сигнала на входе каскада, охваченного ООС, противоположны по фазе.
Анализ вида ОС, как правило, проводят на средней частоте рабочего диапазона частот.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-90- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
ВлияниеООСнавходноесопротивление
1. Последовательная обратная связь ( Iсв = 0 ; βi =0 ):
ZвхОС = Zвх (1+ Kuβu ).
2. Параллельная обратная связь (Uсв =0 ; βu =0 ):
Z |
вхОС |
= |
|
|
Zвх |
. |
1 |
|
|||||
|
|
+ Kiβi |
||||
Таким образом, последовательная отрицательная ОС увеличивает входное сопротивление усилителя, тогда как параллельная отрицательная уменьшает входное сопротивление усилителя.
Последовательная ООС широко используется для увеличения входного сопротивления и уменьшения входной емкости. Пример: эмиттерный повторитель.
ВлияниеООСнавыходноесопротивлениеусилителя
1. ООС по напряжению:
ZвыхОС =1Z+выхKβ .
2. ООС по току:
ZвыхОС = Zвых (1+ Kuβu ).
Таким образом, отрицательная ОС по току увеличивает выходное сопротивление усилителя. Отрицательная ОС по напряжению уменьшает выходное сопротивление усилителя.
Отметим также, что способ подачи ООС на вход не влияет на ZвыхОС .
Влияниеобратнойсвязинакоэффициентусиления
1. Последовательная ООС.
Поскольку Rг = 0, то параллельная ООС не проявляется. Это эквивалентно тому, что βi =0 , тогда
Ku |
= |
|
|
Ku |
|
, Ki = Ki . |
|
1 |
− Ku |
βu |
|||||
ОС |
|
ОС |
|||||
2. Параллельная ООС. При параллельной ООС
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-91- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
βu =0 , Ku |
= Ku , Ki = |
Ki |
. |
|
1− Ki βi |
||||
ОС |
ОС |
|
Таким образом, при работе от идеального источника сигнала последовательная ООС не влияет на коэффициент передачи по току, а параллельная ООС не влияет на коэффициент передачи по напряжению.
Влияниеобратнойсвязинанелинейныеискажения
Другим важным свойством отрицательной обратной связи является уменьшение уровня нелинейных искажений. Это обусловлено тем, что любая гармоника на выходе усилителя подается на вход каскада, охваченного ООС в противофазе, к усиливаемому сигналу, что приводит к компенсации ее на выходе. При введении отрицательной обратной связи коэффициент гармоник уменьшится в число раз, равное глубине ООС.
ВлияниеООСнаАЧХ, ФЧХ, ПХ
Использование отрицательной ОС позволяет снизить уровень линейных искажений в фиксированном диапазоне частот или расширить диапазон частот при фиксированном уровне частотных искажений.
Интерес представляют случаи, когда глубина ООС изменяется с часто-
той:
KОС ( jω)=1+ K (Kj(ωj)ωβ)( jω).
Для области ВЧ
K ( jω)= |
K0 |
|
|
. |
|
1+ jωτв |
||
Тогда
KОС ( jω)= |
K0 |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
K0 |
. |
|
|
|
K0 |
β( jω) |
1+ |
jωτв + K0 β( jω) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
(1+ jωτв ) 1+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1+ jωτв |
|
|
|
|
|
|
||||
Рассмотрим вариант частотно независимой ООС. Здесь β( jω)=β. |
|
||||||||||||
|
KОС ( jω) |
= |
|
|
K0 |
|
|
|
. |
|
|
||
|
1 |
+ jωτв + K0 β |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-92- |
||||||||||||
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Тогда коэффициент ООС для области верхних частот запишется в виде
|
|
K0 |
|
|
||||
KОС ( jω)= |
|
1+ K0β |
|
|
. |
|||
1+ jω |
|
|
τв |
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
+ K β |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
Видно, что при введении ООС коэффициент усиления снизился в число раз, равное глубине ООС, но при этом и постоянная времени снизилась в это же число раз, что эквивалентно увеличению верхней граничной частоты:
fвОС = fв (1+ K0β).
Аналогично для области НЧ: |
|
|
K ( jω)= |
jωτн |
|
|
. |
|
1+ jωτн |
||
Наблюдаем, что с ростом глубины ООС расширяется динамический диапазон усиливаемых сигналов в области низких частот:
fнОС =1+fKн 0β .
В варианте, когда элементы цепи ООС являются частотно зависимыми, можно добиться не только расширения диапазона рабочих частот, но и изменения формы АЧХ, ФЧХ и ПХ. На этом принципе основана работа частотной коррекции.
УстойчивостьусилителейсООС
Усилитель, охваченный ОС, представляет замкнутую систему, в которой при определенных условиях могут возникнуть незатухающие колебания. В этом случае говорят о потере устойчивости усилителя. Даже при введении ООС на определенных частотах из-за фазовых сдвигов, возникающих в петле ОС, может меняться ОС с отрицательной на положительную.
Потеря устойчивости обычно проявляется следующим образом:
1.На выходе усилителя возникают незатухающие колебания, сохраняющиеся даже при прекращении входного воздействия.
2.Выходной сигнал скачкообразно увеличивается при определенном уровне входного сигнала и в дальнейшем не зависит от уровня входного сигнала.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-93- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Такое состояние возможно, если Kβ =1, а угол фазового сдвига в петле обратной связи равен φk +φос = n2π.
В этом случае Uвых = E 1−KK β = 00 .
Физически такая неопределенность означает возможность наличия выходного напряжения при отсутствии входного, т. е. это условие генерирования колебаний:
Kβ =1, φk +φОС = n2π.
При этом устойчивость схемы будет обеспечена, если Kβ<1 на частотах φ =0 .
Рассмотрим частотные критерии устойчивости Боде и Найквиста. 1. Критерий Найквиста.
По данному критерию строят годограф петлевого усиления Kβ.
|
|
Im |
Kβ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Im Kβ |
|
|
|||||
|
|
Im |
Кβ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Re Kβ |
||||||||
|
Re Kβ |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.18. Годограф петлевого усиления
Если в рабочем диапазоне частот годограф петлевого усиления Kβ не
охватывает критической точки с координатами (1,0), то усилитель абсолютно устойчив по Найквисту. Возможна ситуация, когда при выбранной глубине ОС и воздействии дестабилизирующих факторов (перегрузка каскада сигналом или помехой) годограф может охватить критическую точку (1,0). В этом случае принято считать, что усилитель условно устойчив по Найквисту. Устойчивость достигается регулированием фазового сдвига или усиления. Для обеспечения устойчивой работы усилителя его проектируют таким образом, чтобы при влиянии различных дестабилизирующих факторов годограф не охватывал критической точки. В этом случае имеет место запас устойчивости по модулю и по фазе. Запас устойчивости по модулю показывает, на сколько надо увеличить модуль петлевого усиления, чтобы усилитель ока-
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-94- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
зался на границе устойчивости. Запас устойчивости по фазе показывает, на сколько надо изменить фазовый сдвиг в петле обратной связи, чтобы усилитель оказался на границе устойчивости. Обычно на практике обеспечивают запас устойчивости по модулю – 9 дБ, по фазе – 30.
Запас устойчивости усилителя (рис. 5.19):
X – по модулю (≥9 дБ),
α– по фазе (≥30 ).
2. Критерий Боде.
По данному критерию строят логарифмические АЧХ и ФЧХ для петлевого усиления. Усилитель устойчив по Боде на всех частотах, на которых 20lg(−Kβ)> 0 , а фазовый
сдвиг в петле меньше −180 . Условно устойчивый усилитель имеет четное число перехо-
дов ФЧХ через уровень −180 .
|
|
Im Kβ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Х |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re Kβ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
α |
|||||||
Рис. 5.19. Годограф петлевого усиления: X – по модулю
(≥ 9 дБ); α – по фазе (≥ 30°)
Заданиедляподготовкикработе
1.Ознакомьтесь с целями, задачами и содержаниемлабораторнойработы.
2.Изучите теоретические сведения к работе.
3.Ознакомьтесь с описанием и техническими характеристиками аппа- ратно-программного комплекса с удаленным доступом (АПК УД) «Схемотехника аналоговых электронных устройств» при исследовании влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя и технологией исследования аналоговых устройств посредством моделирования на ПЭВМ.
4.Пройдите входное тестирование или опрос для допуска к работе.
1. Задание для экспериментального исследования влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Необходимо провести измерение основных показателей усилителя при различных видах обратных связей: последовательной обратной связи по напряжению, последовательной обратной связи по току, параллельной обратной связи по напряжению, параллельной обратной связи по току.
Указания по выполнению задания
1.1. Выполните соединение с сервером с титульного экрана АПК УД «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (см. рис. 3.10), нажав клавишу «Подключение».
Выберите лабораторную работу «Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя».
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-95- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Откройте лицевую панель виртуального лабораторного стенда, нажав клавишу «Начать выполнение».
1.2. Ознакомьтесь с лицевой панелью виртуального лабораторного стенда и отображаенной на нем схемой измерения.
1.3.Проведите измерения в соответствии с нижеприведенными частными заданиями (пунктами выполнения лабораторной работы).
1.4.Определите коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления, граничные частоты для неинвертирующего включения усилителя без обратной связи.
1.4.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов (см. рис. 2.1), осциллограф (см. рис. 2.3).
1.4.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K3, K4, K5
иK6 в выключенное состояние, переключатели K1, K2 во включенное состояние, что соответствует подаче испытательного сигнала на неинвертирующий вход.
1.4.3.С учетом значений входного Uвх и выходного Uвых напряжений определите коэффициент усиления Kус усилителя низкой частоты. Для этого необходимо, изменяя Uвх в диапазоне 0,1–0,5В, определить максимальное значение амплитуды входного сигнала, которое соответствует максимальному значению амплитуды неискаженного выходного напряжения Uвых макс.
1.4.4.В диапазоне средних частот измерьте выходные напряжения уси-
лителя при закороченном (U1) и включенном (U2) дополнительном сопротивлении R1 усилителя. Сохраните для отчета показания цифрового и графического индикаторов. Рассчитайте входное сопротивление усилителя:
Rвх = R1[U2 /(U1 – U2)].
1.4.5.В диапазоне средних частот измерьте выходные напряжения (U3
иU4) усилителя при двух различных значениях нагрузки усилителя, изменив номинал резистора R13. Сохраните для отчета показания цифрового и графического индикаторов. Рассчитайте выходное сопротивление усилителя:
Rвых = [R′13 R"13(U3 – U4)] / (R′13U4 – R"13U3).
1.4.6.Подключите на схеме измерения к контрольной точке Т3 измеритель АЧХ. Проверьте, что установлена частота генератора 1 кГц. Установите
параметры измерения: Fmin = 10 Гц; Fmax = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте амплитудно-частотную характеристику посредством клавиши «Сохранить», определите граничные частоты и полосу пропускания усилителя по уровню 0,707.
1.4.7.Сохраните для отчета копию лицевой панели виртуального лабораторного стенда, показания цифрового индикатора и графического индикатора с помощью клавиши «Сохранить».
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-96- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Необходимо помнить, что после установки каждого нового значения параметров испытательного сигнала и при изменении конфигурации лабораторного стенда для инициализации процесса измерения необходимо активизировать клавишу «Измерение».
1.5.Снимите фазочастотную характеристику ФЧХ усилителя.
1.5.1.Подключите на схеме измерения к контрольной точке Т3 измери-
тель ФЧХ.
1.5.2.Установите частоту генератора 1 кГц. Установите параметры из-
мерения: Fmin = 10 Гц; Fmax = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; фаза – ±90 град; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте фазочастотную характеристику по-
средством клавиши «Сохранить», определите частоту, при которой набег по фазе равен нулю.
1.6.Определите коэффициент усиления, входное и выходное сопротивления, граничные частоты для инвертирующего включения усилителя без обратной связи.
1.6.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, осциллограф.
1.6.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K2, K4, K5
иK6 в выключенное состояние, переключатели K1, K3 во включенное состояние, что соответствует подаче испытательного сигнала на инвертирующий вход.
1.6.3.Повторите операции, указанные в пп. 1.4.3–1.4.7, п. 1.5.
1.7.Проведите измерения при последовательной обратной связи по напряжению.
1.7.1. Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, осциллограф.
1.7.2. Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K3, K4, K6
ввыключенное состояние, переключатели K1, K2, K5 во включенное состояние, что соответствует последовательной обратной связи по напряжению.
1.7.3. Повторите операции, указанные в пп. 1.4.3–1.4.7, п. 1.5.
1.8.Проведите измерения при последовательной обратной связи по то-
ку.
1.8.1. Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, осциллограф.
1.8.2. Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K3, K4, K5
ввыключенное состояние, переключатели K1, K2, K6 во включенное состояние, что соответствует последовательной обратной связи по току.
1.8.3. Повторите операции, указанные в пп. 1.4.3–1.4.7, п. 1.5.
1.9.Проведите измерения при параллельной обратной связи по напря-
жению.
1.9.1. Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, осциллограф.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-97- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
1.9.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K2, K4, K6
ввыключенное состояние, переключатели K1, K3, K5 во включенное состояние, что соответствует параллельнойобратной связи по напряжению.
1.9.3.Повторите операции, указанные в пп. 1.4.3–1.4.7, п. 1.5.
1.10. Проведите измерения при параллельной обратной связи по току.
1.10.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, осциллограф.
1.10.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатели K2, K4, K5
ввыключенное состояние, переключатели K1, K3, K6 во включенное состояние, что соответствует параллельнойобратной связи по току.
1.10.3.Повторите операции, указанные в пп. 1.4.3–1.4.7 и п. 1.5.
1.11.С помощью клавиши «Выход» на лицевой панели завершите выполнение лабораторного задания по экспериментальному исследованию влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя.
2.Задание для исследования влияния обратной связи на параметры
ихарактеристики усилителя с помощью моделирования на ПЭВМ
С помощью программных средств моделирования системы OrCad по математической модели (см. прил. 2) произведите моделирование в соответствии с заданием, приведенным в главе 4.
Сопоставьте результаты измерений и моделирования.
Указания по выполнению задания
2.1. При выполнении задания руководствуйтесь описанной в главе 4 общей технологией исследования аналоговых устройств с помощью средств моделирования OrCad и методиками исследования.
2.2. Сохраните для отчета полученные путем моделирования графики характеристик усилителя низкой частоты.
Задание для обработки результатов исследования
2.3.По результатам моделирования рассчитайте коэффициент усиления, граничные частоты, полосу пропускания, входное и выходное сопротивления усилителя как без обратной связи, так и при различных видах обратных связей: последовательной обратной связи по напряжению, последовательной обратной связи по току, параллельной обратной связи по напряжению, параллельной обратной связи по току.
2.4.Сравните значения основных параметров усилителя, полученные путем измерения и моделирования.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-98- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
Требованиякоформлениюотчетаполабораторнойработе
Отчет по лабораторной работе оформляют в виде электронного документа в текстовом редакторе Word.
В отчете должны быть приведены:
1.Общие задачи выполнения лабораторной работы.
2.Вид сохраненной лицевой панели виртуального лабораторного стенда.
3.Результаты измерений и обработки, включающие:
графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителя без обратных связей при неинвертирующем и инвертирующем его включении (пп. 1.4.6, 1.5);
графики амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик усилителя при различных видах обратных связей (пп. 1.4.6, 1.5);
значения коэффициента усиления, граничных частот и полосы пропускания исследуемого усилителя как без обратной связи, так и при различных видах обратных связей (пп. 1.4.6, 1.5);
значения входного и выходного сопротивлений усилителя как без обратной связи, так и при различных видах обратных связей (пп. 1.4.4, 1.4.5).
4. Результаты моделирования и их обработки, включающие:
графики амплитудно-частотной, фазочастотной характеристик усилителя как без обратной связи, так и при различных видах обратных связей;
значения коэффициента усиления, граничных частот, полосы пропускания, входного и выходного сопротивлений усилителя как без обратной связи, так и при различных видах обратных связей.
5. Выводы по лабораторной работе о степени близости результатов измерений и моделирования и соответствии их теоретическим и физическим представлениям и закономерностям.
Контрольныевопросы
1.Что называется усилительным устройством?
2.Каковы характеристики усилительных устройств?
3.Какие искажения усиленного сигнала возможны и в чем причина их проявления?
4.Какое влияние оказывают высшие гармоникина усиливаемый сигнал?
5.Как определить коэффициент гармоник?
6.Как определить коэффициент усиления усилительного устройства?
7.Что называется динамическимдиапазоном усилительного устройства?
8.Как определить суммарный коэффициент усиления усилительного устройства, состоящего из нескольких каскадов?
9.Какова передаточная функция усилительного устройства?
10.Какой вид имеют идеальная и реальная амплитудно-частотные ха-
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-99- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 2. Исследование влияния обратной связи на параметры и характеристики усилителя
рактеристики? В чем состоит причина их различий?
11.Каким образом определяется полоса пропускания усилительного уст-
ройства?
12.Понятие обратной связи в усилителе.
13.Какие виды обратной связи применяются в усилительных устройствах?
14.Каким образом влияют различные виды цепей обратной связи на абсолютную и относительную величины коэффициента усиления усилителя?
15.Как изменяется полоса пропускания усилительного устройства при введении цепей обратной связи?
16.Каким образом введение цепей обратной связи влияет на искажения выходного сигнала усилителя?
17.Какие виды обратных связей увеличивают входное сопротивление усилителя?
18.Какие виды обратных связей снижают выходное сопротивление усилителя?
19.Какие виды обратных связей можно ввести, чтобы изменить коэффициент усиления усилителя без изменения его входного и выходного сопротивления?
20.Какие виды обратных связей можно ввести, чтобы при неизменном усилении повысить входное и выходное сопротивления?
21.Как влияет частотно-независимая обратная связь на искажения, вносимые реактивными элементами, охваченными обратными связями?
Лабораторнаяработа№3 Исследованиерезистивногокаскаданабиполярномтранзисторе
Цельлабораторнойработы
Закрепление теоретических знаний по аналоговым усилительным устройствам путем экспериментального исследования их характеристик и параметров с помощью измерительных средств аппаратно-программного комплекса «Схемотехника аналоговых электронных устройств» и моделирования на ПЭВМ.
Задачилабораторнойработы
К задачам лабораторной работы относятся:
освоение методов экспериментального измерения характеристик и параметров аналоговых усилительных устройств на основе современных компьютерных технологий;
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-100- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
исследование амплитудной и частотных характеристик и параметров резистивного каскада на биполярном транзисторе.
Краткиетеоретическиесведения
Одна из основных функций, реализуемых аналоговыми устройствами,
– усиление. Усилительным устройством (УУ) называется устройство, предназначенное для повышения (усиления) мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления мощности от источника питания. В УУ входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в нагрузку [21].
В качестве активных элементов чаще всего применяются транзисторы, такие УУ принято называть полупроводниковыми, или транзисторными.
Биполярными транзисторами (БТ) называют полупроводниковые приборы с двумя (или более) взаимодействующими p–n-переходами и тремя (или более) выводами, усилительные свойства которых обусловлены явлениями инжекции и экстракции не основных носителей заряда.
Среди многочисленных вариантов усилительных каскадов на БТ самое широкое применение находит усилительный каскад с ОЭ, имеющий максимальный коэффициент передачи по мощности Kр, вариант схемы которого приведен на рис. 5.20.
Если входного сигнала нет, то каскад работает в режиме покоя. С помощью резистора Rб задается ток покоя базы Iб0 = (Ек −Uбэ0 ) / Rб . Ток покоя
коллектора Iк0 |
= H21эIб0 . |
Напряжение коллектор – эмиттер покоя |
Uк0 = Ек − Iк0 Rк . |
Отметим, |
что в режиме покоя напряжение Uбэ0 составляет |
десятки и сотни мВ (обычно 0,5–0,8 В). При подаче на вход положительной полуволны синусоидального сигнала будет возрастать ток базы, а следовательно, и ток коллектора. В результате напряжение на Rк возрастет, а напряжение на коллекторе уменьшится, т. е. произойдет формирование отрицательной полуволны выходного напряжения. Таким образом, каскад с ОЭ осуществляет инверсию фазы входного сигнала на 180°.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-101- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
+Eк
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iк0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rб2 |
|
Rк Ср2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Ср1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
VT |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг |
|
Uбэ0 |
|
|
|
|
|
|
Rн |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iэ0 = Iк0 + Iб0 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Eг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рис. 5.20. Простой усилительный каскад с ОЭ
Iк
|
Eк / Rн |
= |
I |
|
I |
||
Iвых |
|
|
|
Iк0 |
р.т |
I |
|
|
I |
||
|
|
|
I
б7
б6
Iвх
б5 I
б4
Iб |
Uкэ = 0 |
Uкэ > 0 |
|
б7
р.т
б0
Iвых |
Iб3 |
Iвх |
|
|
Iб2 |
|
|||
Rн |
Iб1 |
|
||
Iб1Uкэ |
Uбэ |
|||
|
Uбэ0 |
|||
0 Uн Uк0 Iк0 Rн |
Eк |
0 |
Uвх |
|
Uвых |
|
|
||
Uвых |
|
Uвх |
|
Рис. 5.21. Динамические характеристики каскада с ОЭ
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-102- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
|
|
|
+Eк |
|
Rб2 |
Rк |
С |
Ср1 |
|
|
р2 |
|
VT |
|
|
|
|
|
|
Rг |
|
|
Rн Сн |
Eг |
Rб1 |
Rэ |
Сэ |
|
Рис. 5.22. Усилительный каскад с ОЭ
Графически проиллюстрировать работу каскада с ОЭ можно, используя входные и выходные статические характеристики БТ, путем построения его динамических характеристик (ДХ). Вследствие слабой зависимости входной проводимости транзистора g от величины нагрузки входные статические и динамические характеристики практически совпадают. Выходные ДХ – это прямые линии, которые в координатах Iк , Uкэ соответствуют уравнениям, выражаю-
щим зависимости между постоянными и переменными значениями токов и напряжений на нагрузках каскада по постоянному и переменному току.
Процесс построения выходных динамических характеристик (нагрузочных прямых по постоянному – R=, переменному – R≈ току) понятен из
рис. 5.21.
Следует отметить, что простое построение ДХ возможно только при активной нагрузке, т. е. в области средних частот АЧХ, в областях нижних и верхних частот нагрузочные прямые трансформируются в сложные кривые.
Нагрузки рассматриваемого каскада по постоянному и переменному
току:
R= = Rк;
R≈ = Rк || Rн.
Координаты рабочей точки (Uк0 , Iк0 ,Uбэ0 , Iб0 ) для малосигнальных усилительных каскадов выбирают на линейных участках входной и
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-103- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
выходной ВАХ БТ, используя в малосигнальных усилительных каскадах так называемый режим (класс) усиления А.
Полная электрическая схема усилительного каскада с ОЭ приведена на рис. 5.22.
В отличие от ранее рассмотренного каскада (см. рис. 5.20) здесь применена эмиттерная схема термостабилизации ( Rб1, Rб2 , Rэ ), обеспечивающая лучшую стабильность режима покоя.
|
|
|
+Eк |
|
Rб2 |
Rк |
С |
Ср1 |
|
|
р2 |
|
VT |
|
|
|
|
|
|
Rг |
|
|
Rн Сн |
Eг |
Rб1 |
Rэ |
Сэ |
|
Рис. 5.22. Усилительный каскад с ОЭ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+Е |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Rк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
R |
|
|
|
Rк |
|
|
|
RRк сл |
|
|
|||||||||||
|
пр |
|
|
б2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
б2сл |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ксл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rб1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rб1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сэ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rэ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.23. Схема принципиальная электрическая реостатного усилителя трехкаскадного усилителя
Реостатный каскад относится
ккаскадам предварительного усиления. Основное назначение каскадов предварительного усиления – повысить уровень входного сигнала. Поэтому основное требование
ктаким каскадам – максимальный
коэффициент усиления Ku , Ki .
Принципиальная схема резистивного каскада представлена на рис. 5.23, где введены следующие обозначения:
Rк – сопротивление нагрузки
в |
цепи |
коллектора |
каскада |
||
на |
|
VT2, |
которое |
совместно |
|
с Rб |
сл |
= Rб1 |
// Rб2 |
образует сопро- |
|
|
сл |
|
сл |
|
|
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-104- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
тивление источника сигнала для VT3;
Сp – разделительный конденсатор, разделяет переменную и постоянную составляющие коллекторного тока;
Rб ,Cэ , Rэ – элементы цепи питания каскада по постоянному току; Сф, Rф – элементы фильтра в цепи питания.
Назначение фильтра:
1)устраняет паразитную связь между каскадами через цепи питания, развязывание;
2)сглаживает пульсации питающего напряжения;
3)осуществляет коррекцию характеристик в области низких частот (больших времен);
4)стабилизирует режим по постоянному току в цепи коллектора;
5)устраняет параметрическую ООС по току.
Заданиедляподготовкикработе
1.Ознакомьтесь с целями, задачами и содержанием лабораторнойработы.
2.Изучите теоретические сведения к работе.
3.Ознакомьтесь с описанием и техническими характеристиками аппа- ратно-программного комплекса с удаленным доступом (АПК УД) «Схемотехника аналоговых электронных устройств» при измерении характеристик и параметров резистивного каскада на биполярном транзисторе и технологией исследования аналоговых устройств посредством моделирования на ПЭВМ.
4.Пройдите входное тестирование или опрос для допуска к работе.
1.Задание для экспериментального исследования резистивного каскада на биполярном транзисторе
Необходимо провести измерение основных параметров и характеристик резистивного каскада: амплитудной характеристики (АХ), амплитудночастотной характеристики (АЧХ), фазочастотной характеристики (ФЧХ), коэффициента усиления Kу, полосы пропускания Пус, коэффициента нелинейных искажений Kг.
Указания по выполнению задания
1.1. Выполните соединение с сервером с титульного экрана АПК УД «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (см. рис. 3.10), нажав клавишу «Подключение».
Выберите лабораторную работу «Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе».
Откройте лицевую панель виртуального лабораторного стенда, нажав клавишу «Начать выполнение».
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-105- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
1.2. Ознакомьтесь с лицевой панелью виртуального лабораторного стенда и отображенной на нем схемой измерения.
1.3.Проведите измерения в соответствии с нижеприведенными частными заданиями (пунктами выполнения лабораторной работы).
1.4.Снимите амплитудную характеристику усилителя низкой частоты.
1.4.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т6
генератор сигналов (см. рис. 2.1), осциллограф (см. рис. 2.3), анализатор спектра (см. рис. 2.3).
1.4.2.Установите частоту генератора 1 кГц, переключатель K2 в выключенное состояние, переключатели K1, K3 во включенное состояние.
1.4.3.Установите напряжение смещения на базе транзистора VT1 в диапазоне 4,1–4,9 В.
1.4.4.Изменив входной сигнал в диапазоне 0–0,7 В, снимите амплитудную характеристику усилителя (7–9 точек) при сопротивлении нагрузки
Rн = 0,67 кОм и емкости нагрузки Cн = 13 нФ. В каждой точке определите уровень нелинейных искажений, использовав цифровой индикатор лицевой панели анализатора спектра.
Результаты измерений сведите в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Uвх
Uвых
Kг
1.4.5.Повторите измерения, указанные в п. 1.4.4, при сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм и Rн = 2 кОм.
1.4.6.Использовав значения входного Uвх и выходного Uвых напряжений, определите коэффициент усиления Kус усилителя низкой частоты. Для этого необходимо, изменив Uвх в диапазоне 0,1–0,5 В, определить максимальное значение амплитуды входного сигнала, которое соответствует максимальному значению амплитуды неискаженного выходного напряжения
Uвых макс.
1.4.7. Сохраните для отчета копию лицевой панели виртуального лабораторного стенда, показания цифрового индикатора и графического индикатора с помощью клавиши «Сохранить».
Необходимо помнить, что после установки каждого нового значения параметров испытательного сигнала и при изменении конфигурации лабораторного стенда, а также при изменении номиналов элементов схемы для инициализации процесса измерения необходимо активизировать клавишу «Измерение».
1.5. Снимите амплитудно-частотную характеристику усилителя низкой частоты.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-106- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
1.5.1. Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т3 генератор сигналов, измеритель АЧХ.
1.5.2. Установите частоту генератора 1 кГц, емкость нагрузки Cн =13 нФ, сопротивление нагрузки Rн = 0,67 кОм. Установите параметры измерения:
Fmin = 10 Гц; Fmax = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте амплитудно-частотную характеристику посредством активиза-
ции клавиши «Сохранить», определите коэффициент усиления Kу и полосу пропускания усилителя по уровню 0,707.
1.5.3.Повторите измерения, указанные в п. 1.5.2, при емкости нагрузки
Cн = 26 нФ. Зафиксируйте результаты измерений посредством активизации клавиши «Сохранить».
1.6.Снимите фазочастотную характеристику усилителя низкой часто-
ты.
1.6.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т6 генератор сигналов, измеритель ФЧХ.
1.6.2. Установите частоту генератора 1 кГц, емкость нагрузки Cн = 13 нФ, сопротивление нагрузки Rн = 0,67 кОм. Установите параметры
измерения: Fmin = 10 Гц; Fmax = 50000 Гц; амплитуда – 0,3; фаза – ±90 град; число шагов на декаду – 5. Зафиксируйте фазочастотную характеристику по-
средством клавиши «Сохранить», определите частоту, при которой набег по фазе равен нулю.
1.6.3.Повторите измерения, указанные в п. 1.6.2, при емкости нагрузки
Cн = 26 нФ. Зафиксируйте результаты измерений посредством активизации клавиши «Сохранить».
1.6.4.Определите величину фазового сдвига на верхних и нижних частотах, использовав полученные измерения АЧХ и ФЧХ в пп. 1.5 и 1.6.
1.7.Снимите спектр выходного сигнала резистивного каскада.
1.7.1.Подключите на схеме измерения к контрольным точкам Т1, Т6 генератор сигналов, анализатор спектра.
1.7.2.Зафиксируйте посредством клавиши «Сохранить» спектр выходного сигнала для частот 20 Гц, 1 кГц, 5 кГц, 10 кГц, 12 кГц, 18 кГц, 20 кГц,
30 кГц и коэффициент нелинейных искажений Kг, соответствующий этим частотам. Результаты измерений Kг свести в табл. 5.4.
Таблица 5.4
Fс, кГц 0,02 1,0 5,0 10,0 12,0 18,0 20,0 30,0
Kг
1.8. С помощью клавиши «Выход» на лицевой панели завершите выполнение лабораторного задания по экспериментальному исследованию основных характеристик и параметров резистивного каскада на биполярном транзисторе.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-107- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
2. Задание для исследования резистивного каскада на биполярном транзисторе с помощью моделирования на ПЭВМ
С помощью программных средств моделирования системы OrCad по математической модели (см. прил. 2) произведите моделирование в соответствии с заданием, приведенным в главе 4.
Сопоставьте результаты измерений и моделирования.
Указания по выполнению задания
2.1. При выполнении задания руководствуйтесь описанной в главе 4 общей технологией исследования аналоговых устройств с помощью средств моделирования OrCad и методиками исследования.
2.2. Сохраните для отчета полученные путем моделирования графики характеристик усилителя низкой частоты.
Задание для обработки результатов исследования
2.3.По результатам моделирования рассчитайте коэффициент усиления, динамический диапазон, граничные частоты, полосу пропускания, величину фазового сдвига на граничных частотах.
2.4.Сравните значения параметров усилителя, полученные путем измерения и моделирования.
Требованиякоформлениюотчетаполабораторнойработе
Отчет по лабораторной работе оформляют в виде электронного документа в текстовом редакторе Word.
В отчете должны быть приведены:
1.Общие задачи выполнения лабораторной работы.
2.Вид сохраненной лицевой панели виртуального лабораторного стенда.
3.Результаты измерений и обработки, включающие:
графики амплитудной характеристики предварительного усилителя
(пп. 1.4.4, 1.4.5);
значения коэффициента нелинейных искажений (п. 1.4.4); результаты расчета динамического диапазона усилителя (п. 1.4.4);
графики амплитудно-частотной АЧХ и фазочастотной характеристик усилителя (пп. 1.5.2, 1.5.3, 1.6.2, 1.6.3);
значения полосы пропускания и коэффициента усиления для исследуемого усилителя (п. 1.5.2);
графики спектра выходного сигнала усилителя и значения коэффициента нелинейных искажений (п. 1.7.2).
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-108- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 3. Исследование резистивного каскада на биполярном транзисторе
4. Результаты моделирования и их обработки, включающие:
графики амплитудной, амплитудно-частотной, фазочастотной характеристик, спектра выходного сигнала усилителя низкой частоты;
значения коэффициента усиления, динамического диапазона, граничных частот, полосы пропускания, величину фазового сдвига на граничных частотах.
5. Выводы по лабораторной работе о степени близости результатов измерений и моделирования и соответствии их теоретическим и физическим представлениям и закономерностям.
Контрольныевопросы
1.Что называется усилительным устройством?
2.По каким признакам классифицируют усилительные устройства?
3.Каковы характеристики усилительных устройств?
4.Какие искажения усиленного сигнала возможны и в чем причина их проявления?
5.Какое влияние оказывают высшие гармоники на усиливаемый сиг-
нал?
6.Как определить коэффициент гармоник?
7.Как определить коэффициент усиления усилительного устройства?
8.Что называется динамическим диапазоном усилительного устройства?
9.Как определить суммарный коэффициент усиления усилительного устройства, состоящего из нескольких каскадов?
10.Какова передаточная функция усилительного устройства?
11.Какой вид имеют идеальная и реальная амплитудные характеристики? В чем состоит причина их различий?
12.Какой вид имеют идеальная и реальная амплитудно-частотные характеристики? В чем состоит причина их различий?
13.Каким образом определяется полоса пропускания усилительного уст-
ройства?
14.Какова эквивалентная схема биполярного транзистора?
15.Каковы эквивалентные схемы каскада для областей нижних, средних
иверхних частот?
16.Каков характер изменения амплитудной характеристики при изменении номиналов элементов схемы резистивного каскада?
17.Чем определяются значения нижних и верхних граничных частот резистивного каскада?
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-109- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторнаяработа№4
Исследованиеусилительногокаскадасчастотнойкоррекцией
Цельлабораторнойработы
Закрепление теоретических знаний по аналоговым усилительным устройствам путем экспериментального исследования их характеристик и параметров с помощью измерительных средств аппаратно-программного комплекса «Схемотехника аналоговых электронных устройств» и моделирования на ПЭВМ.
Задачилабораторнойработы
К задачам лабораторной работы относятся:
освоение методов экспериментального измерения характеристик и параметров аналоговых усилительных устройств на основе современных компьютерных технологий;
исследование параметров и амплитудно-частотных характеристик усилительного каскада с частотной коррекцией.
Краткиетеоретическиесведения
Рабочий диапазон частот задается двумя значениями частоты на уровне – 3 дБ: fн – значение нижней частоты, fв – значение верхней частоты рассматриваемого диапазона частот. В этом диапазоне оговариваются все параметры и характеристики усилителя. Если средняя частота диапазона f0
специально не оговорена, то она определяется соотношением f0 = fн fв или f0 =1 кГц. Для неискаженного усиления сигналов частотный диапазон усилителя должен превышать ширину спектра усиливаемого сигнала [21].
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – зависимость модуля коэффициента усиления от частоты:
K = K e j(ωt+ϕ) .
Для анализа АЧХ широкополосных усилителей f в 
f н >103 удобно использовать логарифмический масштаб по частоте (рис. 5.24, в, г).
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-110- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 4. Исследование усилительного каскада с частотной коррекцией
Идеальная
Реальная
а |
б |
|
G = 20lgУ
|
|
г |
в |
||
|
|
|
Рис. 5.24. Амплитудно-частотные характеристики усилителя: зависимость модуля коэффициента усиления от частоты (а); АЧХ относительного коэффициента усиления (б); АЧХ в логарифмическом масштабе (в, г)
Фазочастотная характеристика (ФЧХ) – зависимость фазового сдвига между выходным и входным сигналами от частоты.
Реальная
Идеальная
а |
б |
Рис. 5.25. Фазочастотные характеристики усилителя: в линейном масштабе (а); в логарифмическом масштабе частоты (б)
Для оценки линейных искажений используют коэффициенты частотных и фазовых искажений.
Фазовые искажения определяют отклонением текущего значения угла фазового сдвига (Δφ) реального усилителя от идеальной ФЧХ. Идеальная ФЧХ – прямая линия (рис. 5.26).
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-111- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 4. Исследование усилительного каскада с частотной коррекцией
|
|
|
|
Целью коррекции является рас- |
|||
|
|
|
|
ширение диапазона рабочих частот как |
|||
|
|
|
|
в области ВЧ, так и в области НЧ в уси- |
|||
|
|
|
|
лителях гармонических |
сигналов либо |
||
|
|
fн |
|
уменьшение искажений в областях МВ |
|||
Δφн |
fв |
и БВ в усилителях импульсных сигна- |
|||||
|
|
|
f |
лов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Δφв |
|
В области ВЧ (МВ) применяется |
|||||
|
|
|
|
простая параллельная индуктивная кор- |
|||
Рис. 5.26. ФЧХ усилителя |
|
рекция. |
Более сложные |
варианты ин- |
|||
|
дуктивной |
коррекции |
применяются |
||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
редко |
из-за |
сложности |
настройки и |
трудности при реализации УУ в микроисполнении.
Оптимальнаякоррекция
Для каждого усилительного элемента можно определить максимальную площадь усиления Пmax :
Пmax = K0 fв .
Используя специальные виды каскадов (ОЭ – ОБ, ОЭ – КП), можно увеличить площадь усиления по сравнению с реостатным каскадом до 10 раз. Если увеличения окажется недостаточно, то в схемы каскадов с хорошими частотными свойствами вводят специальные элементы или цепи.
Эти цепи носят название корректирующих цепей. Введение в схему корректирующих цепей позволяет расширить полосу пропускания в области НЧ (НЧ-коррекция) или в области ВЧ (ВЧ-коррекция). При рассмотрении площади усиления можно определить элементы, которые обеспечивают оптимальное (часто это максимальное) значение площади усиления. Очевидно,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lк |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R3 |
СCp2р |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
СCp1р |
|
VT11 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СCнд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rнднд |
|
|||
|
|
1 |
|
|
|
R |
|
|
|
|
СCp3р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
R1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.27. Схема каскада с параллельной коррекцией
в случае введения корректирующих цепей или элементов можно определить значения элементов, обеспечивающих оптимальную АЧХ или ФЧХ.
Брауде предложил под оптимальной АЧХ считать такую характеристику, которая при наибольшей fв не имеет подъемов,
т. е. является максимально плоской. Математически это означает, что при разложении вряд функции, описывающей АЧХ, будемиметь максимальное число нулевых производных.
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-112- |
5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ АНАЛОГОВЫХ УСТРОЙСТВ
Лабораторная работа № 4. Исследование усилительного каскада с частотной коррекцией
Простаяпараллельнаякоррекция
Простую параллельную коррекцию применяют в схемах на полевых транзисторах, а также в выходных каскадах на биполярных транзисторах, ра-
ботающих на высокоомную нагрузку. В противном случае малое Rвх шунти-
рует L контура (рис. 5.27).
На ВЧ в схеме с такой коррекцией образуется параллельный контур. За счет этого в области резонансаконтура увеличивается сопротивление нагрузки.
|
|
|
Выигрыш в площади усиления |
|
|
|
|
|
|
|
Y |
|
|
при использовании коррекции. |
|
|
||||
γ |
к |
= |
Пк =1,72 при отсчете по уровню |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
П |
|
|
|
|
0,707 и Lкор = kCнRн2.
Для ФЧХ по методу Брауде:
φ = |
|
|
1−k +3k 2Ω |
|
|
|
и |
kопт =0,322 . |
|
||||
|
|
|
|
|
Рис. 5.28. АЧХ усилителя при различ- |
||||||||
1 |
+Ω |
2 |
(1−k + k |
2 |
Ω |
2 |
) |
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ных значениях коэффициента коррекции |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эмиттернаякоррекция
Эмиттерная коррекция (ЭК) – основной вид коррекции в транзисторных усилителях (рис. 5.29, рис. 5.30).
ЭК позволяет:
1.Стабилизировать коэффициент усиления за счет ООС по току ( Rэ ).
2.Повысить входное сопротивление (добавляется Rэ (β+1), что
уменьшает габариты разделительного конденсатора на входе, блокировочных конденсаторов в эмиттере и улучшает согласование с источником сигнала.
3. Получить выигрыш в площади усиления (соизмерим с выигрышем при параллельной коррекции).
|
VT1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VTT1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
Сэ = ∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'~ |
|
|
|
СCкор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
Скор |
|
|
Rээ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K > 4,14 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СCбл2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сэ = 0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
Сбл1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K0 |
|
|||||||||||
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
||||
Рис. 5.29. Эмиттерная |
|
Рис. 5.30. ЭК в тран- |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
Рис. 5.31. АЧХ усилителя |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
коррекция |
зисторных усилителях |
в области НЧ при различных |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
значениях Сф
Исследование аналоговых электронных устройств с применением интернет-технологий. Учеб. пособие |
-113- |