Елементів фільтрів - раздел История, Пасивні компоненти. Резистори. Конденсатори. Індуктивні компоненти
N
Фільтр Баттерворта
...
|
n
| Фільтр Баттерворта
| Фільтр Бесселя
| Фільтр Чебишева (0,5 дБ)
| Фільтр Чебишева (2 дБ)
|
| К
| 
| К
|
| К
|
| К
|
|
| 1,586
1,152
2,235
1,068
1,586
2,483
1,038
1,337
1,889
2,610
| 1,274
1,432
1,606
1,607
1,692
1,908
1,781
1,835
1,956
2,192
| 1,268
1,084
1,759
1,040
1,364
2,023
1,024
1,213
1,593
2,184
| 1,231
0,597
1,031
0,396
0,768
1,011
0,297
0,599
0,861
1,006
| 1,842
1,582
2,660
1,537
2,448
2,846
1,522
2,379
2,711
2,913
| 0,907
0,471
0,964
0,316
0,730
0,983
0,238
0,572
0,842
0,990
| 2,114
1,924
2,782
1,891
2,648
2,904
1,879
2.605
2,821
2,946
|
Дещо складніше побудувати фільтр Бесселя і Чебишева. Як і в попередньому випадку з’єднується необхідна кількість секцій 2–х полюсних фільтрів з вказаним для кожної секції коефіцієнтом підсилення (див.
табл. 13.1). В кожній секції попередньо забезпечується рівність 
і 
. Але далі для кожної секції необхідно забезпечити свій добуток RC, який обчислюється за допомогою множників нормування (див. табл. 13.1) за виразом 
. Для фільтра Чебишева 
– частота, на якій АЧХ падає нижче діапазону нерівномірності при переході до смуги затримки. У випадку збільшення нерівномірності АЧХ в смузі для фільтрів Чебишева вдається отримати більшу крутість АЧХ в перехідній області.
Для побудови фільтрів ВЧ використовуються дзеркальні до схеми фільтрів НЧ схеми, тобто схеми де R i C поміняні місцями. При цьому для фільтра Баттерворта значення 
і 
лишаються без змін. Для фільтрів Бесселя і Чебишева значення 
лишаються без змін, а нормуючий множник 
змінюється на зворотній, тобто 
Смуговий фільтр отримується при каскадному з’єднанні фільтрів ВЧ і НЧ з перетинальними смугами пропускання. Смугозатримувальний фільтр можна отримати при паралельному з’єднанні фільтрів НЧ і ВЧ зі смугами, що не перетинаються. Смуга пропускання смугового фільтра визначається як ширина характеристики між точками –3дБ, окрім, рівнохвильових фільтрів, для яких ця ширина визначається точками, де характеристика спадає на величину пульсації у смузі пропускання. Але такі фільтри не можуть застосовуватись у випадках коли необхідні фільтри з високою добротністю. У таких випадках слід застосовувати однокаскадну смугову схему або фільтри, що будуються на основі методу змінного стану. Навіть однокаскадний двополюсний фільтр може мати АЧХ з гострим викидом.
13.7 Фільтри, що будуються на основі методу змінного стану
Ідею синтезу на основі уявлення про змінний стан можна реалізувати на прикладі реалізації ланки другого порядку. Нехай
(13.7)
або
Переходячи від зображення до оригіналу і враховуючи, що множення на р у часовій області відповідає операції диференціювання, находимо
Звідки
У якості змінних вибираємо 
i 
Схеми структурна і електрична, що відповідає останньому рівнянню зображені на
рис. 13.8 (а, б).
У якості основного елемента фільтра вибрані ОП, які за допомогою зовнішніх елементів (R, C) легко перетворюються у інтегратор і суматор.
Рисунок 13.8 – Функціональні схеми ФНЧ – 2–го порядку, який побудований за методом змінного стану: а) спрощена; б) електрична
Зразок смугового фільтра, побудованого на основі методу змінного стану, наведено на рис. 13.9. Цей фільтр набагато складніший у порівнянні з фільтрами на ДНКН, але такі фільтри широко застосовуються завдяки підвищеній стійкості і легкості регулювання.
Не дивлячись на велику кількість елементів, фільтр, що побудований на основі методу змінного стану, є найбільш вдалою схемою для реалізації високодобротних смугових фільтрів. Він відзначається малою поелементною чутливістю, не висуває вимог до смуги пропускання ОП, а також зручний у настроюванні. Наприклад, в схемі, що наведена на рис. 13.9, і використовується у якості смугопроникального. За допомогою двох резисторів 
встановлюється центральна частота смуги пропускання 
, у той час як резистори 
i 
cпільно визначають добротність Q і коефіцієнт підсилення в смузі пропускання
Рисунок 13.9 – Функціональна схема фільтру на основі методу змінного стану
Цей фільтр може бути зроблений таким, що перестроюється з фіксованою добротністю, при використанні у якості резистора двосекційного змінного резистора. З другого боку, змінним можна зробити резистор , при цьому отримаємо фільтр з фіксованою частотою і змінною добротністю (і на жаль зі змінним коефіцієнтом підсилення).
Найбільш близькі до фільтрів на основі методу змінного стану так звані біквадратні фільтри, рис. 13.10.
Рисунок 13.10 – Функціональна схема біквадратного фільтру
Особливістю такого фільтра є можливість регулювання його частоти (за допомогою ) при зберіганні сталості ширини смуги пропускання. Розрахункові рівняння
Сама добротність Q визначається як 
і дорівнює 
При зміні значення центральної частоти 
пропорційно змінюється і добротність Q при цьому зберігається незмінною.
У випадку проектування біквадратного фільтра необхідно виконати таку послідовність дій:
1. Вибрати ОП з шириною смуги, яка у 10 – 20 разів перевищує добуток 
2. Підібрати заокруглений номінал конденсатора, ближчий до такого значення 
3. Використати перше наведене вище рівняння для розрахунку опору і відповідно друге для обчислення за заданим значенням ширини смуги 
номінала опору .
4. Згідно з третім рівнянням отримати значення опору 
Слід відзначити, що кожний з опорів ,i є навантаженням для ОП, і тому їх номінали не повинні бути менші за 5 кОм.
Припустимо, що необхідно розрахувати смуговий фільтр з параметрами 
Задамося 
потім визначимо 
(
) і 
(
) і зрештою 
(
).
Якщо розрахункові значення резисторів виходять дуже великі або малі, то необхідно підібрати інший номінал конденсатора.
Для отримання смугових фільтрів високого порядку необхідно зробити каскадне з’єднання кількох фільтрів низького порядку, комбінуючи їх таким чином, щоб забезпечити характеристику фільтра, що вимагається. У такому випадку, як і раніше, фільтр Баттерворта має «максимально плоску» АЧХ, у той час як фільтр Чебишева задовольняє вимоги крутого зламу АЧХ в перехідній області. Збільшення крутості АЧХ шляхом підключення додаткових секцій призводить, як правило, до погіршення перехідної і фазової характеристик.
13.8 Схемні рішення фільтрів
Подвійний Т–подібний фільтр
Відомі подвійні Т–подібні фільтри, що випускаються у вигляді готових модулів для діапазону частот від 1 Гц до 50 кГц з глибиною послаблення на частоті провалу близько 60 дБ. Такі фільтри використовують пасивний подвійний Т–подібний фільтр, рис. 13.11, який має нескінченне придушення на частоті 
. Такий фільтр діє так ефективно тому, що має місце підсумовування двох сигналів, які на частоті зрізу мають різницю фаз 1800. Отримання необхідної характеристики вимагає доброго узгодження елементів. Для отримання глибокого і стабільного провалу АЧХ слід вибирати конденсатори і резистори зі стабільними параметрами і малою температурною залежністю. Збільшення крутості провалу відбуваєть
ся при збільшенні підсилення у колі зворотного зв’язку, рис. 13.12.
Рисунок 13.11 – Електрична схема пасивного подвійного Т–подібного фільтру
Рисунок 13.12 – Функціональна схема Т–подібного фільтру зі стежним зв’язком
Фільтри на основі принципу інверсії імпедансу
Схема смугового фільтра, що реалізує принцип інверсії імпедансу наведена на рис. 13.13.
Величина еквівалентної індуктивності визначається за виразом
Резонансна частота фільтра дорівнює
.
Рисунок 13.13 – Схема електрична принципова смугового фільтра, що реалізує принцип інверсії імпедансу
Опір шунтувального резистора 
, що визначає еквівалентний резонансний опір контуру, дорівнює
Застосування гіраторів дозволяє значно спростити конструкцію деяких пристроїв, наприклад, еквалайзерів. На низьких частотах такі пристрої вимагають дуже великого значення індуктивності. Так, для частоти 
при ємності контуру 
величина еквівалентної індуктивності дорівнює 
Гіраторна схема малочутлива до відхилення параметрів елементів, що її утворюють.
Фільтри на основі конденсаторів комутування
Відомий спосіб побудови інтеграторів, які складають основу біквадратних фільтрів і фільтрів на основі методу змінного стану. Основна його ідея полягає у використанні аналогових МДН–ключів, що синхронізуються зовнішнім сигналом прямокутної форми і високої частоти, як правило, у 100 разів вищої, ніж у аналогових сигналів, що обробляються. На рис.13.14 (а, б) наведено схеми інтеграторів на конденсаторах комутування.
При увімкненні ключа S1 має місце заряд конденсатора С1 до напруги 
, тобто він зберігає заряд 
у другій половині робочого циклу конденсатор С1 розряджається через віртуальну землю, передаючи свій заряд конденсатору С2. Сама напруга на конденсаторі С2 змінюється, відповідно, на величину 
Слід відзначити, що вихідна напруга змінюється протягом кожного циклу ВЧ прямокутного коливання пропорційно напрузі (зміна якого за один період керуючого коливання передбачається дуже незначною), тобто ця схема є інтегратором напруги вхідного сигналу
Рисунок 13.14 – Функціональні схеми інтеграторів на конденсаторах комутування:
а – на перемикних конденсаторах; б – звичайний інтегратор
Застосування конденсаторів комутування, замість звичайних інтеграторів дає такі переваги. Перше, такий фільтр дозволяє застосовувати більш дешеві конденсатори, оскільки коефіцієнт передачі такого інтегратора залежить тільки від співвідношення конденсаторів С1 і С2, а не від їх значень, у той час як отримання резисторів і конденсаторів з точним значенням і високою стабільністю є досить складним. Друге полягає у можливості перестроювання частоти фільтра зміною частоти керуючого коливання, оскільки характеристична частота біквадратного фільтра, чи йому подібного, залежить тільки від коефіцієнта передачі інтегратора.
Мають такі фільтри і деякі недоліки. Перше, це наскрізне проходження сигналу тактової (керуючої) частоти, але звичайно це не має значення, оскільки цей сигнал значно віддалений від смуги, яку займає сигнал, що обробляється. Друга проблема, якщо у вхідному сигналі присутні спектральні компоненти, що знаходяться поблизу тактової частоти, то вони будуть накладатися на смугу пропускання. Для усунення цього явища у вхідному сигналі не повинно бути означених складових. Це може бути забезпечено застосуванням звичайного RC–фільтра. І третє – це зниження динамічного діапазону сигналу за рахунок зростання рівня шуму.
Фазові коректори (ланки)
Фазові ланки – це пристрої, де на заданій частоті фаза вихідного сигналу отримує зсув відносно вхідного на визначене значення, при цьому модуль коефіцієнта передачі не змінюється у всьому робочому діапазоні частот.
Як показано вище, коефіцієнт передачі фазової ланки першого порядку має вигляд
де 
,
Модуль коефіцієнта передачі
Фаза вихідного сигналу
де 
– стала часу фазозадавального кола.
З різних варіантів фазових ланок першого порядку слід відзначити схеми фазовипереджувальних і фазозапізнювальних ланок, рис. 13.15 (а,б).
Рисунок 10.15 – Фазові ланки
Рисунок 13.15 – Функціональні схеми фазових коректорів (ланок) першого порядку:
а – фазовипереджувальна ланка; б – фазозапізнювальна ланка
Фазовий зсув в цих ланках визначається виразом
Знак перед виразом визначає фазовипереджувальну чи фазозапізнювальну ланки.
Все темы данного раздела:
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ
АЕ
активний елемент
АФ
активний фільтр
АЧХ
амплітудо-частотна характеристика
Класифікація й основні параметри резисторів
Згідно найбільш поширеній класифікації розрізняють такі типи резисторів (resistors):
1. Постійні резистори з фіксованим значенням опору, залежно від призначення бувають: загального
Маркування резисторів
На кожному недротяному резисторі вказуються номінальний опір, допустимі відхилення опору від номінального та тип резистора. Якщо рівень шумів резистора менше 1 мкВ/В, на ньому ставиться буква А.
Спеціальні резистори
Спеціальні або нелінійні резистори – це елементи із заздалегідь передбаченими та спрямованими змінами опору при наявності тих або інших впливів.
Варистори (varistors) – це елементи,
Застосування резисторів у схемотехніці
Резистори у схемотехніці виконують одну з основних функцій – забезпечення зміщення робочої точки транзисторних каскадів за допомогою подільника напруги (рис. 1.3, а) або подільника струму (рис. 1.3
Конденсатори
Електричний конденсатор (capacitor) – це елемент, що являє собою систему з двох провідників (обкладинок), розділених діелектриком, і володіє властивістю накопичувати електричну енергію (ємні
Загальна класифікація конденсаторів
За характером зміни ємності конденсатори ділять на декілька груп (рис. 1.4, 1.5).
Конденсатори постійної ємності – це конденсатори з фіксованою ємністю, що у процесі експлуатації не регулю
Основні параметри конденсаторів
Питома ємність конденсатора – відношення ємності до об’єму або маси конденсатора. Цей параметр використовується при масогабаритній оптимізації конструкції.
Номінальна ємність конденсатора
Маркування конденсаторів
Повне маркування конденсаторів містить: позначення типу конденсатора, номінальні ємність і напругу, допустиме відхилення ємності від номінальної (у процентах), групу ТКЄ, місяць і рік випуску. Марк
Конденсатори змінної ємності
Конденсатори змінної ємності (КЗЄ) – елементи радіоапаратури, призначені для зміни параметрів резонансних контурів.
Конструкція будь-якого конденсатора змінної ємності містить: систему нер
Нелінійні конденсатори
Варикондами (varicond) називаються конденсатори з діелектриком зі спеціального сегнетокерамічного матеріалу, що володіє властивістю різко змінювати діелектричну проникність при зміні напруже
Високочастотні котушки індуктивності та дроселі
Залежно від призначення розрізняють:
– контурні котушки (coils), які утворюють разом з конденсаторами коливальний контур (oscillatory circuit);
– котушки зв'язку, як
Трансформатори
Трансформатором (transformer) називається елемент, призначений для одержання різних за амплітудою, потужністю і фазою змінних напруг, а також здійснення гальванічної розв'язки в електричному
Запитання та завдання для самоконтролю
1. За якими групами класифікують резистори?
2. Що таке номінальний опір резистора?
3. Перелічте основні функції резисторів.
4. Від чого залежить електричний опір тензорез
Класифікація і маркування діодів
Діодами називають двоелектродний прилад, основою якого є електронно-дірковий перехід. Виготовляються діоди з кремнію, германію або арсенід галію.
Конструктивно діод являє с
Маркування малопотужних діодів та діодів середньої потужності
Як правило, використовують маркування, яке складається із 5 або 6 елементів. Перший елемент маркування – (буква або цифра), яка визначає матеріал, з якого виготовляється напівпровідниковий діод:
Маркування надвисокочастотних діодів
Змішувальні – 1; детекторні – 2; параметричні – 4; регулюючі – 5; перемножувальні – 6; генераторні – 6.
Варикапи: підстроюючі – 1; помножувальні – 2.
Тунельні діоди: підсилюючі –
Вольт-амперна характеристика діода
Властивостями p-n переходу визначаються всі найважливіші параметри і характеристики напівпровідникового діода. Реальна характеристика діода приведена на рис. 2.2.
Пробій діода
При великій зворотній напрузі струм діода починає різко зростати. Це явище називається пробоєм. Відмітимо, що пробій супроводжується виходом з ладу діода лише в тому випадку, коли виникає надмірний
Тепловий пробій
Він виникає внаслідок нагрівання переходу струмом, що проходить через нього, при недостатньому тепловідводі, який забезпечує стійкість теплового режиму переходу.
В режимі постійного струму
Вплив температури на характеристики діода
При збільшенні температури різко зростає концентрація неосновних носіїв в напівпровідниках і, як наслідок, зворотній струм переходу I0, згідно з співвідношенням
Напівпровідникові стабілітрони
Напівпровідникові стабілітрони – це діоди на зворотній гілці вольт-амперної характеристики яких є дільниця зі слабою залежністю напруги від струму, тобто стабілітрон працює в режимі
Варикапи
Варикапи – це напівпровідниковий діод, в якому використовується залежність ємності p-n переходу від зворотної напруги, тобто це елемент з електрично керуваною величиною електроємнос
Випрямляючі діоди
Випрямляючі діоди призначені для перетворення змінного струму пониженої частоти в постійний і вони розподіляються на випрямляючі діоди Iвипр < 10 А та силові вентилі (
Високочастотні діоди
Ge i Si ВЧ діоди з точковим контактом використовуються на частотах близьких до декілька сот МГц для випрямлення, детектування коливань та інших нелінійних перетворень.
Електронно-дірковий
Обернені діоди
Обернений діод – різновидність тунельного діоду, в якого струм піку Іп = 0. Вольт-амперна характеристика та умовне позначення обернених діодів на електричних
Мпульсні діоди
Імпульсні діоди використовуються для роботи в ключових схемах. Крім основних параметрів Iпр, Uпр, Iзвор, Uзвор для діодів цього типу приладів вказ
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Назвіть основні матеріали для виготовлення діодів.
2. Що характеризує температурний коефіцієнт напруги?
3. Для чого призначені випрямляючі діоди?
4. Чим відрізняються
Структура транзисторів
Транзистором називають електроперетворювальний напівпровідни-ковий прилад, який складається, яке правило, із двох p-n переходів. Структура площинного транзистора схемати
Класифікація біполярних та уніполярних транзисторів
Класифікація транзисторів по їх призначенню, фізичним властивостям, основним електричним параметрам, конструктивно-технологічним ознакам, роду початкового напівпровідникового матері
Принцип дії біполярного транзистора
Енергетична діаграма для площинного транзистора p-n-p типу приведена на рис. 3.3.
Статичні параметри біполярних транзисторів
Як елемент електричної схеми транзистор завжди використовується таким чином, що один із його електродів є вхідним, другий вихідним, а третій – спільним. В залежності від того, який
Режими роботи і статичні характеристики біполярних транзисторів
Поряд з описаним активним режимом транзистор в ряді імпульсних, ключових та інших схем транзистор може працювати в режимі відсікання або в режимі насичення.
В режимі відсіч
Параметри транзистора як чотириполюсника
При роботі транзистора з малим сигналом можна вважати, що робочі ділянки ВАХ біполярного транзистора є лінійними, а сам транзистор є лінійним підсилювачем (елементом). При цьому його зручно предста
Частотні властивості біполярного транзистора
Параметри транзистора в діапазоні частот до 800-1000 Гц практично не залежать від частоти. З підвищенням частоти починає проявлятися комплексний характер параметрів транзистора і в
Принципи підсилення в транзисторі при активному режимі роботи
В схемі зі спільною базою в вихідному колі (колекторному) протікає майже той же струм, що і у вихідному колі (емітері), тому підсилення струму в цьому випадку відсутнє. Проте ця схе
Робота транзистора в імпульсному режимі
Транзистор часто використовують в імпульсних пристроях та в якості транзисторного ключа. При роботі транзистора в імпульсних пристроях від нього, як правило, вимагається неспотворен
Будова та характеристики уніполярних транзисторів
Канальним транзистором називається трьохелектродний напівпровідниковий прилад, в якому керування струмом здійснюється шляхом зміни товщини напівпровідникового шару, що проводить стр
МДН-транзистори
Будова МДН-транзисторів подана на рис. 3.15.
Вони розподіляються на дві групи: з вбудованим і з індуктивним каналами.
Параметри уніполярних транзисторів
Основним параметром уніполярних транзисторів є крутизна прохідної ВАХ, яка визначається рівнянням
Частотні властивості уніполярних транзисторів
Принцип дії польових транзисторів не зв’язаний з інжекцією неосновних носіїв заряду в базі та їх відносно повільним рухом до КП. Це прилад без інжекції, тому інерційність та частотн
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Як можна збільшити швидкодію транзистора, що працює в режимі ключа?
2. Чи залежать параметри транзистора в діапазоні частот до 800-1000 Гц від частоти?
3. Що є основою транзист
Коефіцієнти підсилення
Коефіцієнт підсилення – один з найважливіших показників аналогових електронних пристроїв, який показує у скільки разів корисний ефект, при заданому навантаженні на виході пристрою,
Амплітудно-частотна характеристика. Коефіцієнти частотних спотворень
Сигнал, проходячи крізь пристрій аналогової обробки, перетворюється. Форма складного сигналу на виході лінійного перетворювача може відрізнятися від форми, сигналу на його вході у
Фазочастотна характеристика
Фазочастотна характеристика підсилювача показує залежність від частоти фазово
Перехідні характеристики. Спотворення імпульсних сигналів
Перехідною характеристикою (ПХ) підсилювача називається залежність миттєвого значення вихідної напруги (або струму) від часу при стрибкоподібній зміні вхідної напруги (струму) (рис
Нелінійні спотворення. Коефіцієнт нелінійних спотворень
Нелінійні спотворення – це спотворення форми вихідного сигналу, спричинені наявністю в схемі підсилювача нелінійних елементів. Активні елементи підсилювальних схем в процесі роботи
Амплітудна характеристика. Динамічний діапазон
Амплітудною характеристикою (АХ) підсилювального пристрою зветься залежність сталого значення вихідної напруги бід вхідної
Коефіцієнт корисної дії. Номінальна вихідна потужність
Коефіцієнт корисної дії (ККД) підсилювача або його окремого каскаду визначається відношенням
Внутрішні завади аналогових пристроїв
Для оцінки якості та умов роботи пристроїв необхідно використовувати такі допоміжні поняття: наводка, фон, мікрофонний ефект, тепловий шум.
Наводкою зветься напруга, утво
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Сформулюйте означення АЧХ каскаду. По якому рівню визначають ширину смуги пропускання при підсиленні а) напруги; б) потужності.
2. Нарисуйте ідеальну і реальну ФЧХ каска
Основні засоби забезпечення зворотного зв’язку
Зворотний зв’язок це передача сигналу з виходу підсилювача чи окремого його каскаду на вхід (рис. 5.1).
Вплив зворотних зв’язків на коефіцієнти підсилення струму та напруги
Якщо коефіцієнт підсилення підсилювача без зворотного зв’язку позначити , коеф
Вплив зворотних зв’язків на вхідний та вихідний опір
Характер зміни вхідного опору визначається способом введення зворотного зв’язку у вхідне коло, а вихідного опору — у вихідне коло.
Для визначення зміни вхідного опору у вип
Вплив зворотного зв’язку на інші показники пристрою
Якщо позначити напругу гармонік, фону чи завади на вході пристрою з ВЗЗ як
Стійкість пристрою зі зворотним зв’язком
Питання стійкості та використання різних критеріїв щодо її оцінки є основним у схемотехнічних дисциплінах при розгляді питань проектування аналогових і цифрових пристроїв. Нагадаємо
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Нарисуйте структурні схеми каскаду охопленого зворотним зв’язком: а) паралельним по напрузі; б) паралельним по струму; в) послідовним по напрузі; г) послідовним по струму. Поясні
Кола живлення каскадів на уніполярних транзисторах
Кола живлення, що забезпечують функціонування каскадів на польових транзисторах Зазначимо, що уніполярні транзистори бувають трьох типів: польові (ПТ) з керованим p–n–переход
Кола живлення каскадів на біполярних транзисторах
Властивості біполярних транзисторів (БТ) як активних елементів визначаються його вхідними, вихідними та прохідними характеристиками. Типовий вигляд деяких характеристик БТ зображено
Динамічні характеристики каскадів
У розрахунках електричних характеристик підсилювальних каскадів використовуються такі динамічні характеристики:
- вихідна — залежність вихідного струму бід вихідної напруг
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Яким чином впливає на режим роботи підсилювального каскаду резистор навантаження та його зміна?
2. Визначте, які схеми підсилювальних каскадів забезпечують найбільшу сті
Використання еквівалентних схем для аналізу каскадів попереднього підсилення
Попередні підсилювальні каскади призначені для підсилення малої напруги вхідного сигналу до значення, достатнього для функціонування кінцевих (звичайно потужних) каскадів (рис. 7.1). Однією а осно
Аналіз резисторного підсилювального каскаду зі спільним емітером у різних частотних областях
Під час аналізу підсилювального каскаду на БТ (рис. 7.8) слід пам’ятати, що параметри БТ мають яскраво виражену залежність від частоти, наприклад
Перехідні характеристики резисторного підсилювального каскаду
У процесі роботи підсилювального каскаду з імпульсним сигналом ємності та
Повторювачі напруги
Витоковий повторювач (каскад спільній стік) становить собою каскад, охоплений 100% ВЗЗ послідовного виду за напругою (рис. 7.14, а, б). Зворотний зв’язок забезпечується так само, як
Повторювачі струму
Каскад із спільною базою (рис. 7.18, а) можна розглядати як каскад спільний емітер (СЕ), охоплений 100%–вим паралельним від’ємним зв’язком за струмом (рис. 7.18, б).
Каскади з динамічним навантаженням
За побудови каскадів попереднього підсилення знаходить застосування принцип динамічного навантаження, який дозволяє дістати великий коефіцієнт підсилення. Очевидно, що підвищення
Диференціальні каскади
Ефективним засобом зменшення впливу зовнішніх факторів (зміни температури, напруги живлення, розкиду параметрів на роботу підсилювача) є використання диференціальних каскадів (ДК),
Каскади на складених транзисторах
Складений транзистор використовується у каскадах, де необхідно забезпечити великий коефіцієнт підсилення струму. Найбільш поширений складений транзистор за схемою Дарлінгтона (рис
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Як зміниться коефіцієнт підсилання каскаду на середніх частотах, якщо замість одного резистора навантаження ввімкнути два однакових у паралель? а)
Необхідність корекції та її принципи
На практиці виникає необхідність забезпечити широку смугу пропускання пристрою (1, 10, 100 МГц). Прості схеми підсилювачів не можуть забезпечити рівномірне підсилення сигналу у широ
Методи визначення параметрів, що забезпечують рівномірність АЧХ та лінійність ФЧХ у найбільшій області частот
Метод визначення параметрів схеми корекції, що забезпечує рівномірність АЧХ у найбільшій області частот, запропонований Г.В. Брауде. Згідно з цим методом, частотна характеристика мо
Введемо для спрощення нові змінні
Тоді
Каскади з індуктивною ВЧ корекцією
Каскад з індуктивною корекцією показано на рис. 8.6, а.
Корекція здійснюється за допомогою L, що включається послідовно з навантаженням. Така корекція зветься двопол
Каскади з індуктивною ВЧ корекцією
Каскад з індуктивною корекцією показано на рис. 8.6, а.
Корекція здійснюється за допомогою L, що включається послідовно з навантаженням. Така корекція зветься двопол
Каскади з НЧ корекцією
Принцип дії НЧ корекції, рис. 8.13, базується на тому, що навантаження каскаду змінюється з частотою, при цьому для елементів схеми виконуються такі умови
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Що викликає зменшення підсилення в області НЧ (ВЧ)?
2. Як проводиться корекція частотної характеристики в області НЧ (ВЧ)?
3. Що таке корекція за Бат
Класифікація, параметри та характеристики вибірних каскадів
Вибірні підсилювачі розрізнюються за способом під’єднання частотно-вибірної системи (найпоширеніше резонансного контуру) до підсилювального елемента (ПЕ), а також за схемою включенн
Резонансні каскади з автотрансформаторним зв’язком
Резонансний підсилювач з автотрансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ (рис. 9.3) використовується для вирівнювання загального коефіцієнта підсилення при перемиканні піддіапазонів.
Резонансні каскади з трансформаторним зв’язком
Значна можливість впливу на характер зміни резонансного підсилення в діапазоні робочих частот властива резонансному підсилювачу з трансформаторним під’єднанням контуру до ПЕ (рис. 9.4).
Ек
Резонансні каскади з комбінованим зв’язком
Резонансний підсилювач з комбінованим індуктивно-ємнісним зв’язком (див. рис. 9.4, додаткові елементи показані пунктиром) забезпечує практично лінійний характер зміни
Смугові каскади
Основними параметрами смугового підсилювача (СП) є
- резонансний коефіцієнт підсилення K0;
- смуга пропускання ΔF, вибірність за сусі
Смугові каскади для трактів з рівномірним розподілом функції підсилення і вибірності
Особливістю СП, на відміну від підсилювача радіочастоти, є робота на фіксованій частоті. Резонансний коефіцієнт підсилення одноконтурного СП може бути визначений з виразу
Вибірні підсилювачі з ФЗС на LC-контурах
У підсилювачах з зосередженою вибірністю необхідна селективність створюється в ФЗC. В якості останніх крім розглянутих п'єзоелектричних фільтри і фільтрів на поверхневих акустичних хвилях також зас
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Чому як нвавантаження резонансного підсилювача використовую паралельний коливальний, а не послідовний?
2. Виходячи з чого обирається максимальна і мінімальна ємності рез
Вимоги до каскадів кінцевого підсилення
Особливості кінцевих підсилювальних каскадів полягають у тому, що в роботі підсилювального елемента використовується більша частина його навантажувальної характеристики, яка вміщує
Основні режими роботи підсилювальних каскадів
Розрізнюють декілька режимів роботи підсилювальних кінцевих елементів у підсилювальних каскадах.
Режимом класу А називається режим, в якому вихідний струм транзистора тече
Однотактні каскади кінцевого підсилення
Розрізнюють два типи схем підсилювачів потужності: однотактні і та двотактні У свою чергу, ці схеми поділяються на схеми з безпосереднім увімкненням навантаження та з проміжними при
Двотактні каскади кінцевого підсилння
На рис. 10.5 а, б зображено трансформаторну та безтрансформаторну схеми двотактних підсилювачів.
Визначення нелінійних спотворень
Оскільки основним режимом роботи каскаду кінцевого підсилення є режим великих сигналів з використанням практично всієї навантажувальної характеристики до нелінійних областей, то з
Вибір транзисторів для каскаду кінцевога підсилення
Транзистори для роботи в каскаді кінцевого підсилення вибирають з урахуванням енергетичних співвідношень. Якщо вважати, що струм транзистора одного плеча має вигляд напівсинусоїди (
Кінцеві каскади підсилення потужності, що працюють у режимі з ШІМ
В останній час значне поширення знаходять підсилювальні пристрої з широтно–імпульсною модуляцією сигналу, що використовують режим D. Структурна схема підсилювача з широтно–імпульсно
Запитання та завдання для самоконтролю
1. В чому полягає відмінність каскадів кінцевого підсилення в порівнянні з каскадами попереднього підсилення?
2. Чим викликане обмеження вихідної потужності підсилювача в р
Розрахунок каскадів на ОП
Нехай необхідно побудувати підсилювач на основі неінвертувального включення ОП, з вхідним опором
Фільтри Саллена і Кі
На рис. 13.6 наведено приклад простого фільтра, відомого також як фільтр Саллена і Кі, по прізвищах його винахідників. У якості підсилювача застосовується ОП, що включений в режимі повторювача.
Запитання та завдання для самоконтролю
1. На який параметр АЧХ впливає порядок активного фільтра?
2. Які шляхи наближення АЧХ активного фільтра до ідеальної?
3. Які властивості має активний фільтр Баттерворта (Чебишева
ЛІТЕРАТУРА
1. Рудик В. Д. Конспект лекцій до курсу "Аналогові електронні пристрої" / В. Д. Рудик. – Вінниця: ВПІ, 1991. – 93 с.
2. Рудик В. Д. Методичні вказівки до лаборато
ГЛОСАРІЙ
автономний
–
self-contained
активний опір
–
active resistance
биття
–
Новости и инфо для студентов