- •Предисловие
- •Глава 1. Основные сведения об электронных схемах
- •1.1. Единство электронных схем
- •1.2. Виды технической документации
- •1.3. Пассивные элементы рэа
- •1.4. Свободные электрические колебания в контуре
- •1.5. Вынужденные колебания в последовательном контуре
- •1.6. Вынужденные колебания в параллельном контуре
- •1.7. Связанные колебательные контуры
- •1.8. Электрические фильтры
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 2. Полупроводниковые диоды и транзисторы
- •2.1. Полупроводниковые диоды
- •2.2. Биполярные транзисторы
- •2.3. Тиристоры
- •2.4. Полевые транзисторы
- •2.5. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы
- •2.6. Интегральные активные и пассивные элементы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 3. Электровакуумные приборы 3.1. Электронно-управляемые лампы
- •3.2. Электронно-лучевые трубки
- •3.3. Газоразрядные приборы
- •3.4. Фотоэлектрические приборы
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 4. Общие сведения об усилителях
- •4.1. Структурная схема электронных усилителей и их классификация
- •4.2. Основные технические показатели и характеристики усилителей
- •4.3. Виды обратных связей в усилителях
- •4.4. Влияние обратной связи на коэффициент усиления
- •4.5. Влияние обратной связи на входное сопротивление
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 5. Усилители переменного напряжения
- •5.1. Принцип усиления переменного напряжения
- •5.2. Усилительные каскады на полевых транзисторах
- •5.3. Усилительные каскады на биполярных транзисторах
- •5.4. Динамические характеристики
- •5.5. Динамические параметры
- •5.6. Эквивалентные схемы
- •5.7. Анализ частотных свойств усилителей напряжения
- •5.8. Широкополосные усилители
- •В вус на бт время установления определяется выражением
- •5.9. Коррекция ачх усилителей переменного напряжения
- •5.10. Повторители напряжения
- •5.12. Интегральные усилители переменного напряжения
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 6. Усилители мощности
- •6.1. Режимы работы усилительного каскада
- •6.2. Однотактные усилители мощности
- •6.3. Двухтактные усилители мощности
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 7. Усилители с гальваническими связями
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Простейшие угс прямого усиления
- •7.3. Балансные усилители
- •7.4. Дифференциальные усилители
- •7.5. Дифференциальные усилители с генераторами стабильного тока
- •В качестве диода vd в интегральных ду обычно используется транзистор в диодном включении.
- •7.6. Структура и основные параметры интегральных операционных усилителей
- •7.7. Схемотехника интегральных операционных усилителей
- •7.8. Применение интегральных операционных усилителей
- •7.9. Усилители постоянного и медленно меняющегося напряжения с преобразованием сигнала
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 8. Генераторы синусоидального напряжения
- •8.1. Условия самовозбуждения
- •8.4. Стабилизация частоты колебаний -автогенератора
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 9. Основные понятия импульсной техники
- •9.1. Виды и параметры импульсных сигналов
- •9.2. Спектральный состав импульсных сигналов
- •9.3. Формирование импульсов яс-цепями
- •9.4. Амплитудные ограничители
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 10. Логические функции и базовые логические элементы
- •10.1. Основные положения алгебры логики
- •10.2. Электронные ключи
- •10.3. Параметры логических элементов
- •10.4. Базовые логические элементы на биполярных структурах
- •10.5. Базовые логические элементы на мдп- и кмдп-структурах
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 11. Формирователи и генераторы электрических импульсов
- •11.1. Виды генераторов -электрических импульсов и их особенности
- •11.2. Мультивибраторы
- •11.3. Одновибраторы
- •11.4. Антидребезговые формирователи одиночных импульсов и перепадов напряжения
- •11.5. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •11.6. Компараторы напряжений
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 12. Триггерные структуры
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Симметричный триггер на биполярных транзисторах V с коллекторно-базовыми связями
- •2.3. Структура и классификация интегральных триггеров
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 13. Цифровые и комбинационные электронные устройства
- •13.1. Двоичная система счисления
- •13.2. Регистры
- •13.3. Двоичные счетчики импульсов
- •13.4. Двоично-десятичные счетчики
- •13.5. Шифраторы и дешифраторы
- •13.6. Мультиплексоры и демультиплексоры
- •13.7. Устройства сдвига и сравнения кодов чисел
- •13.8. Сумматоры
- •13.9. Типы запоминающих устройств и их основные характеристики
- •13.10. Запоминающие элементы на биполярных структурах
- •13.11. Запоминающие элементы на мдп-структурах
- •13.12. Запоминающие устройства на функциональных приборах .
- •13.13. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 14. Микропроцессоры и микроэвм 1
- •4.1. Общие сведения о микропроцессорах
- •14.2. Структура микропроцессора
- •14.3. Система команд микропроцессора
- •14.4. Области использования микроэвм в народном хозяйстве
- •14.5. Программируемые калькуляторы как разновидность микроэвм
- •Контрольные вопросы и задания
- •Глава 15. Источники стабилизированного напряжения
- •15.1. Структура источников стабилизированного напряжения
- •15.2. Однофазные неуправляемые выпрямители
- •2 . 15.3. Однофазныеуправляемые выпрямители
- •15.4. Сглаживающие фильтры
- •15.5. Электронные стабилизаторы постоянного напряжения
- •Контрольные вопросы и задания
5.3. Усилительные каскады на биполярных транзисторах
В усилителе на БТ транзистор должен работать в активном режиме, при котором эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. В усилителях, показанных на рис. 5.2, а и рис. 5.3. смещение осуществляется отдельными источниками, однако в большинстве случаев вместо этих источников используются специальные цепи смещения.
В зависимости от способа смещения эмиттерного перехода различают усилители с фиксированным током базы, с фиксированным напряжением база — эмиттер и с цепью смещения с отрицательной обратной связью.
Усилитель с фиксированным током базы. Схема усилительного каскада с фиксированным током базы показана на рис. 5.7, а.
Расчет режима покоя начинается с построения выходной нагрузочной прямой на семействе статических выходных характеристик (рис. 5.7, б) в соответствии с уравнением
и выбора рабочей точки А на выходных и входных (рис. 5.7, б, в) характеристиках. При заданных значе ниях Ек и RK режим покоя однозначно опре-
где Iд — ток, протекающий через делитель R1R2. Тогда
Ток делителя Iд в маломощных каскадах предварительного усиления выбирают из условия Iд = (5...1О)IБ0, а в мощных каскадах — из условия Iд = (2...5)IБ0.
Недостатком усилителей с фиксированным током базы и с фиксированным напряжением база — эмиттер является их низкая температурная стабильность. Изменение температуры приводит к изменению тока базы (а также токов коллектора и эмиттера), что вызывает изменение режима покоя.
Усилитель с эмиттерной термостабилизацией. Для стабилизации режима покоя в усилитель вводят элементы или цепи, создающие ООС. На рис. 5.9, а показана схема усилителя с фиксированным напряжением база — эмиттер и последовательной ООС по току, образуемой резистором R3 в цепи эмиттера.
В таком усилителе
где
Рассмотрим, как осуществляется стабилизация режима в таком усилителе при изменении температуры (термостабилизация).
Увеличение температуры вызывает увеличение токов , , и напряжения . Так как напряжение с изменением температуры практически не изменяется, то увеличение напряжения UR3 приводит к уменьшению напряжения . Уменьшение напряжения влечет за собой уменьшение токов транзистора. В результате изменения токов транзистора, вызванные изменением температуры, при наличии резистора R3 оказываются меньшими, чем в усилителе без такого резистора. Поэтому резистор R3 называют резистором термостабилизации.
Расчет сопротивлений резисторов R1, R2 и R3 осуществляется следующим образом:
В целях экономичности и получения удовлетворительной температурной стабильности напряжение выбирают в пределах
Затем определяют
Усилитель с коллекторной стабилизацией режима. В данном усилителе (рис. 5.9, б) через резистор R1 дейст вует параллельная ООС по напряжению.
Стабилизация режима покоя в таком усилителе заключается в следующем. Увеличение температуры приводит к увеличению токов , и . В результате увеличивается напряжение , а напряжение уменьшается. Так как
то уменьшение вызывает уменьшение тока и, следовательно, уменьшение токов Iко, .
Коэффициент нестабильности. Для количественной оценки термостабильности режима усилительных каскадов с ООС на БТ вводится коэффициент нестабильности N. Этот коэффициент показывает, во сколько раз температурные изменения коллекторного тока в усилителес ООС больше, чем температурные изменения коллекторного тока в усилителе с идеальной термостабилизацией режима, т. е.
Для усилителя с ОЭ, схема которого показана на рис. 5.9, а, выражение коэффициента нестабильности принимает вид
где — сопротивление переменному току базовой цепи.
Согласно выражению (5.2), при R3 — 0, т. е. при отсутствии ООС, . Если , то получим усилитель с идеальной термостабилизацией, у которого . Таким образом, значения коэффициента нестабильности могут составлять от 1 до и зависят от сопротивления резистора R3 в цепи эмиттера.
Недостатком стабилизации режима с помощью ООС является увеличение расхода мощности, потребляемой усилителем от источника питания, и уменьшение коэффициента усиления. При усилении переменного напряжения последний недостаток устраняется шунтированием элементов ООС конденсаторами большой емкости.