- •Схемотехника
- •Аналоговых
- •Электронных
- •Устройств
- •Лекция №1 Введение в дисциплину «Схемотехника аналоговых электронных устройств»
- •1.1. Общие сведения об аналоговых электронных устройствах
- •1.2.Программа дисциплины
- •1.3.Балльно-рейтинговая система оценки знаний.
- •1.4.Рекомендуемая литература.
- •Качественные показатели и характеристики аналоговых электронных устройств.
- •2.1. Основные определения
- •2.2. Входные и выходные показатели.
- •Коэффициент усиления.
- •2.4. Амплитудно-частотная характеристика.
- •2.5.Фазовая характеристика.
- •2.6. Амплитудная характеристика.
- •2.7. Нелинейные искажения.
- •2.8. Переходная характеристика.
- •Лекция №3 Основы построения электронных усилителей
- •3.1. Принципы построения усилительных устройств.
- •3.2. Построение усилительного каскада на электронной лампе.
- •3.3. Построение усилительных каскадов на полевых транзисторах.
- •3.4. Работа электронной лампы и полевого транзистора в схеме аэу.
- •3.5. Особенности построения усилительных каскадов на биполярных транзисторах.
- •3.6. Работа биполярного транзистора в усилительном каскаде.
- •3.7. Схемы межкаскадной связи.
- •Лекция №4 Обеспечение и стабилизация режима работы усилительного элемента по постоянному току.
- •4.1. Режим работы усилительного элемента.
- •4.2. Цепи подачи смещения.
- •4.3. Стабилизация рабочей точки биполярных транзисторов.
- •Лекция №5 Предварительные усилители напряжения
- •5.1. Общие сведения о предварительных усилителях.
- •5.2. Принципиальные схемы предварительных усилителей.
- •5.3. Эквивалентная схема усилителя.
- •5.4. Методика анализа резисторного каскада предварительного усилителя.
- •Лекция №6 Анализ каскада предварительного усиления.
- •6.1. Анализ резисторного каскада в области средних частот.
- •6.2. Анализ резисторного усилителя на высоких частотах.
- •6.3. Анализ резисторного каскада в области нижних частот.
- •Лекция №7 Импульсные и широкополосные усилители.
- •7.1. Общие сведения и принципы построения импульсных усилителей.
- •7.2. Анализ импульсного усилителя в области малых времен
- •7.3. Анализ импульсного усилителя в области больших времен
- •Лекция №8 Цепи коррекций в импульсных и широкополосных усилителях
- •8.1. Назначение корректирующих цепей
- •8.2. Простая индуктивная высокочастотная коррекция
- •8.3. Эмиттерная высокочастотная коррекция
- •8.4. Низкочастотная коррекция
- •Лекция №9 Выходные каскады усилителей
- •9.1. Общие сведения о выходных каскадах
- •9.2. Способы построения однотактных выходных каскадов
- •9.3. Эквивалентная схема трансформаторного каскада
- •9.4. Выходные динамические характеристики
- •9.5. Построение вдх для каскада с емкостной связью
- •9.6. Построение вдх для трансформаторного каскада
- •9.7. Анализ однотактного выходного каскада в режиме а
- •9.8. Анализ однотактного трансформаторного усилителя мощности в режиме а.
- •Лекция №10 Двухтактные выходные каскады
- •10.1. Резисторные двухтактные усилители напряжения
- •10.2. Двухтактный трансформаторный усилитель мощности
- •10.3. Работа двухтактного каскада в режиме в.
- •10.4. Анализ двухтактного трансформатора усилителя мощности
- •10.5. Фазоинверсные схемы
- •Лекция №11 Бестрансформаторные двухтактные усилители мощности
- •11.1 Общие сведения
- •11.2. Принцип построения бестрансформаторного усилителя мощности
- •11.3. Бестрансформаторный усилитель мощности с дополнительной симметрией
- •11.4. Бестрансформаторный усилитель мощности на составных транзисторах
- •Лекция №12 Курсовое проектирование
- •12.1. Цель курсового проектирования
- •12.2 Содержание и тематика проекта
- •12.3. Правила выполнения и оформления курсового проекта
- •12.4. Организация работ и последовательность проектирования
- •Лекция №13 Обратная связь в аналоговых электронных устройствах
- •13.1. Классификация видов обратной связи
- •13.2. Влияние обратной связи на качественные показатели аэу
- •13.3. Влияние оос на входное и выходное сопротивления.
- •13.4. Влияние оос на амплитудно-частотную характеристику
- •Лекция №14 Усилительные каскады с различными видами обратной связи
- •14.1. Усилительные каскады с последовательной оос по току
- •14.2. Влияние элементов автоматического смещения и эммитерной стабилизации на ачх
- •14.4 Усилительный каскад с паралелльной оос по напряжению
- •14.5. Усилитель с глубокой обратной связью
- •14.6. Истоковые и эмиттерные повторители
- •Лекция №15 Усилители постоянного тока
- •15.1. Назначение и особенности построения
- •15.2. Упт с непосредственной связью
- •15.3. Схемы сдвига уровня постоянного напряжения
- •15.4. Дрейф нуля и способы его уменьшения
- •15.5. Балансные усилители постоянного тока
- •Лекция №16 Специальные каскады упт
- •16.1. Дифференциальные усилители
- •16.2. Усилители постоянного тока с преобразованиями сигнала
- •16.3. Упт с использованием оптрона
- •Лекция №17 Аналоговые электронные устройства на интегральных микросхемах
- •17.1. Общие сведения об интегральных микросхемах
- •17.2. Особенности интегральной схемотехники
- •17.3. Усилители низкой частоты на интегральных микросхемах.
- •17.4. Усилитель мощности на интегральных микросхемах
- •Лекция №18 Операционные усилители
- •18.1. Общие сведения об операционных усилителях
- •18.2. Принципиальные схемы операционных усилителей
- •18.3. Свойства и характеристики оу
- •18.3.1. Входные и выходные параметры оу
- •18.3.2. Усилительные параметры и характеристики
- •Лекция №19 Амплитудно-частотная характеристика операционного усилителя. Коррекция оу
- •19.1. Диаграмма Боде
- •19.2. Обеспечение устойчивости оу
- •19.3. Коррекция частотной характеристики оу
- •Лекция №20 Применение оу в устройствах аналоговой обработки сигналов
- •20.1. Неинвертирующий усилитель
- •20.2. Суммирующее устройство
- •20. 3. Повторитель напряжения
- •20.4. Инвертирующий усилитель
- •20.5. Вычитающее устройство
- •20.6. Интегрирующее устройство
- •20.7. Дифференцирующее устройство
- •20.8. Логарифмирующее устройство
- •Лекция №21 Активные фильтры
- •21.1. Общие сведения об активных фильтрах
- •21.2. Пассивные rс – фильтры
- •21.3. Реализация активных фильтров
- •21.4. Активные фильтры высокого порядка
- •21.5. Полосовые и заграждающие аф
- •21.6. Общие сведения о регулировках тембра
- •21.7 Принцип регулировки тембра на основе аф
- •21.8. Регулятор тембра на основе аф
- •Лекция №22 Регулировка усиления
- •22.1. Общие сведения о регулировках усиления
- •22.2. Регулировка усиления изменением входного сигнала
- •22.3. Тонкомпенсирующие регуляторы усиления
- •22.4. Регулировка усиления изминением режима работы усилительного элемента
- •22.5. Регулировка изменением глубины обратной связи.
- •При перемещении движка потенциометра меняется номинал резистора Rос, следовательно, меняется коэффициент передачи обратной связи и коэффициент усиления данного усилителя. Лекция №23 Внутренние шумы
- •23.1. Общие сведения о внутренних шумах
- •23.3. Шумы электрических цепей
- •23.4. Шумы электронных ламп
- •23.5. Внутренние шумы полупроводниковых приборов
Лекция №12 Курсовое проектирование
12.1. Цель курсового проектирования
Основной целью курсового проектирования по дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств» является углубление и закрепление знаний студентов по лекционному курсу, приобретение опыта самостоятельной работы по проектированию современных усилителей.
Студент должен получить опыт не только расчета отдельных каскадов усилителей, но и обоснованного выбора структурной схемы усилителя, элементов и узлов, удовлетворяющих заданным требованиям на усилитель в целом.
Вместе с тем, курсовое проектирование должно научить студента работать со справочной литературой и ГОСТом, использованию при расчете характеристик элементов, а также графиков и таблиц, облегчающих инженерные расчеты.
12.2 Содержание и тематика проекта
Каждый студент выполняет курсовой проект согласно индивидуальному заданию, которое получает от преподавателя-консультанта.
Задание предусматривает выбор и обоснование функциональной схемы усилителя, расчет выходного и предвыходного каскадов и одного или двух каскадов предварительного усилителя. При наличии цепей ООС производится расчет этих цепей.
Задание содержит перечень исходных данных для проектирования. Некоторые частные исходные данные по указанию консультанта могут быть выбраны студентом самостоятельно при обязательном обосновании такого выбора на основании предъявленных к усилителю более общих требований.
Учитывая, что в современной радиоэлектронной аппаратуре используются как полупроводниковые, так и электровакуумные приборы, тематика курсовых проектов включает:
- усилители звуковой частоты (УЗЧ) с трансформаторным выходным каскадом;
- УЗЧ с бестрансформаторным выходным каскадом;
- УЗЧ для заданной группы сложности с выбором типа выходного каскада;
- УЗЧ на интегральных микросхемах и операционных усилителях;
- импульсные усилители на дискретных полупроводниковых усилительных элементах с нагрузкой различного типа.
Кроме перечисленных тем студенту может быть предъявлен проект на разработку, изготовление и отладку действующего макета усилителя, используемого в учебных целях или научно- исследовательских работах (НИР) на кафедре. Если объем задания в этом случае выходит за рамки курсового проекта, разработка такого устройства может поручиться нескольким студентам.
12.3. Правила выполнения и оформления курсового проекта
Курсовой проект должен представлять законченное описание спроектированного усилителя, содержащее техническое задание, обоснование схемы и отдельных ее каскадов, расчет элементов схемы (за исключением элементов интегральных схем), сравнение полученных результатов с техническим заданием.
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части.
Пояснительная записка к курсовому проекту должна содержать следующие материалы:
- титульный лист;
- оглавление;
- техническое задание;
- функциональную схему усилителя и ее обоснование;
- ориентировочную принципиальную схему;
- распределение ожидаемых частотных или временных искажений по отдельным каскадам и цепочкам;
- обоснование выбора типа активных элементов и таблицу параметров этих элементов;
- выбор режима каждого каскада;
- расчет нелинейных искажений (для УЗЧ);
- выбор и расчет цепей ООС (если они необходимы);
- расчет результирующих характеристик усилителя;
- технические требования к источнику питания;
- сравнение заданных и полученных при расчете характеристик усилителя и заключение о результатах проектирования;
- список используемой литературы.
Пояснительная записка должна быть написана разборчиво или набрана на одной стороне листа стандартного размера А4. Текст пояснительной записки (20-30 листов) следует разбить на разделы, снабженные заголовками. Страницы нумеруются и должны иметь поля: слева – 25 мм и справа – 5 мм.
В текст каждого раздела необходимо включить принципиальную или упрощенную схему рассчитываемого каскада (или узла) и соответствующие характеристики усилительного элемента с необходимыми построениями. Схемы и характеристики могут быть выполнены на миллиметровой бумаге. Они должны быть пронумерованы и иметь пояснительные надписи.
Выбор каждого усилительного элемента или номинал детали должен быть обоснован.
Формулы, по которым ведется расчет, должны быть приведены в тексте полностью с объяснениями буквенных обозначений, которые в тексте используются впервые. Окончательный результат должен быть вычислен с точностью до трех значащих цифр (545000 или 5,45, или 0,545) и снабжен основной или производной единицей размерности (мА, Ом, кОм и т.п.).
В тексте записки указывается литература, из которой заимствован используемый метод расчета данного каскада или элемента.
Графическая часть проекта состоит из двух документов: структурной и принципиальной схем.
Принципиальная схема усилителя вычерчивается в карандаше (или туши) на листе чертежной бумаги (формат А2) в соответствии с ГОСТом.
Элементы принципиальной схемы нумеруются сверху вниз направо в порядке возрастания номера элемента каждого типа. Графическую часть можно оформить в компьютерном варианте.
Спецификация составляется согласно ГОСТу.
Выполненный курсовой проект (пояснительная записка и графическая часть) представляется на рецензию руководителю-консультанту. Замечания, отмеченные в рецензии, можно устранить до защиты проекта. Защиту проекта принимает комиссия, в состав которой входит руководитель-консультант проекта.