Учебное пособие по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств» (221,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

УДК 621.375(075.8)+621.382(075.8) ББК 32.846.+3285 К771 Печатается по решению кафедры радиоприемных устройств и телевидения Института радиотехнических систем и управления Южного федерального университета (протокол №8 от 10.03.2016 г.) Рецензенты: кандидат технических наук, профессор кафедры радиотехнических систем Института радиотехнических систем и управления ЮФУ В. Т. Лобач кандидат технических наук, начальник отдела 14 НКБ «МИУС» И. М. Криворучко Кравец, А. В. К771 Учебное пособие по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств» / А. В. Кравец ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2018. – 184 с. ISBN 978-5-9275-2741-0 В данной работе изложен теоретический материал, соответствующий курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств». Соответствует программе курса «Схемотехника аналоговых электронных устройств» для студентов всех форм обучения по направлению «Радиотехника». УДК 621.375(075.8)+621.382(075.8) ББК 32.846.+3285 ISBN 978-5-9275-2741-0 © Южный федеральный университет, 2018 © Кравец А. В., 2018 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2018

Стр.3

ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................. 1. ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ……………………..……………….. 6 7 2. ПРОСТЕЙШИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ, ЗАДАНИЕ РАБОЧЕЙ ТОЧКИ …………………………………………………..…… 16 3. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ ………………...……………………. 22 3.1. Схема с общим эмиттером …………………………........................ 22 3.1.1. Схема с общим эмиттером в области средних частот ……….… 22 3.1.2. Схема с общим эмиттером в области низких частот……..……… 26 3.1.3. Схема с общим эмиттером в области высоких частот ……..…… 28 3.2. Схема с общей базой …………………………..…………….……… 33 3.2.1. Схема с общей базой в области средних частот …………………. 3.2.2. Схема с общей базой в области низких частот …………………... 33 35 3.2.3. Схема с общей базой в области высоких частот ………………… 36 3.3. Схема с общим коллектором (эмиттерный повторитель) …….….. 37 3.3.1. Схема с общим коллектором в области средних частот ……..… 37 3.3.2. Схема с общим коллектором в области низких частот ……….… 41 3.3.3. Схема с общим коллектором в области высоких частот ……..… 41 4. ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ (ОС) ………………...…………………………… 42 4.1. Основные параметры и определения ………………………………. 42 4.2. Параллельная обратная связь по напряжению (Y-типа) ............. 4.3. Последовательная обратная связь по напряжению (Н-типа) …... 4.4. Последовательная обратная связь по току (Z-типа) ...................... 44 45 46 4.5. Параллельная обратная связь по току (G-типа) ………………..… 48 4.6. Влияние обратной связи на нелинейные искажения и помехи …. 49 4.7. Влияние последовательной OOC по напряжению на стабильность коэффициента усиления усилителя ….............................................…… 50 4.8. Расширение полосы рабочих частот в малосигнальном режиме с помощью обратной связи ……...............................…… 51 4.9. Устойчивость усилителей с отрицательной обратной связью ….... 5. ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ 52 55 5.1. Общие сведения о динамических нагрузках .............……….…….. 55 5.2. Каскад с динамической нагрузкой ...................……………………. 55 3

Стр.4

Оглавление 5.3. Токовое зеркало ……………………………………………………... 57 6. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КАСКАД (ДК) …………..……………… 60 6.1. Общие сведения ……………………………………………………… 60 6.2. Малосигнальные усилительные параметры ДУ ........................…… 63 7. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ .............……………………. 68 7.1. Общие сведения ................……………….………………………… 68 7.2. Расширение полосы пропускания в области низких частот …..… 68 7.3. Расширение полосы пропускания в области высоких частот ……. 68 8. УСИЛИТЕЛИ НА ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЯХ .........……. 75 8.1. Основные сведения об операционных усилителях ........................ 75 8.2. Основные параметры операционных усилителей ....................…. 77 8.3. Основные схемы включения операционных усилителей ………… 81 8.3.1. Инвертирующий усилитель .............………………..………….. 8.3.2. Неинвертирующий усилитель 81 ..................…………………….. 84 8.3.3. Повторитель ....................………………………………………… 85 8.3.4. Разностный усилитель .....................……………………………... 85 8.4. Сумматоры ........……………………………………………………. 87 8.4.1. Инвертирующий сумматор ………………….…………………... 8.4.2. Неинвертирующий сумматор …………………………..………... 8.5. Логарифмические преобразователи на операционном усилителе 87 88 90 8.6. Прецизионные выпрямители на операционных усилителях……… 92 8.6.1. Однополупериодные выпрямители ………………………………. 93 8.6.2. Двухполупериодные выпрямители ………………………..…….. 94 9. ОДНОПОЛЯРНОЕ ПИТАНИЕ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ………………………………………………………….. 102 9.1. Основные сведения …………………………………….…………... 102 9.2. Смещение операционных усилителей с однополярным питанием 104 9.3. Схема включения операционного усилителя для усиления сигналов переменного тока .....………………………………………… 110 9.4. Введение искусственной нулевой точки .........…………………… 110 10. ПОЛНОСТЬЮ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ …………………………………………………………….. 115 10.1. Основные сведения .......…………….……………………………. 115 10.2. Преобразование несимметричных сигналов в дифференциальные .....………………………….…………………….. 116 10.3. Новые функции .........………………….…………………………... 118 4

Стр.5

Оглавление 10.4. Инструментальные усилители .........……………………….…….. 119 10.5. Фильтры на полностью дифференциальных усилителях …..…… 120 11. МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ .......……..….……. 128 11.1. Общие сведения о моделях электронных компонентов …………. 128 11.2. Модели пассивных электронных компонентов (Passive components) ...........…………………………………………… 130 11.2.1. Модель резистора (Resistor) ......…………………….…………… 130 11.2.2. Модель конденсатора (Capacitor) .......……………..…………… 131 11.2.3. Модель индуктивности (Inductor) ............……………………….. 133 11.2.4. Модель взаимной индуктивности и магнитный сердечник (К) 134 11.2.5. Модель линии передачи (Transmission line) ......................……... 135 11.2.6. Модель Диода (Diode) и стабилитрона (Zener) ......................…. 136 11.3. Модели активных электронных компонентов ......................……... 151 11.3.1. Модель биполярного транзистора .........………………………... 151 11.3.2. Модель полевого транзистора с управляющим p–n-переходом .....……………………….……………………………….. 165 11.3.3. Модели полевых транзисторов с изолированным затвором … 172 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......……………………………..……………………….. 182 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......……………………………..……………. 183 5

Стр.6