Презентация «УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ»

Смотреть слайды в полном размере
Презентация «УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ»

Вы можете ознакомиться с презентацией онлайн, просмотреть текст и слайды к ней, а также, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати. Документ содержит 71 слайд и доступен в формате ppt. Размер файла: 316.00 KB

Просмотреть и скачать

Pic.1
УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
Pic.2
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИ-ЛИТЕЛЕЙ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ ВЛИЯНИЕ ОБРАТНЫ
ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ ЛЕКЦИИ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИ-ЛИТЕЛЕЙ ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ ВЛИЯНИЕ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ НА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИ-ЛИТЕЛЕЙ УСТОЙЧИВОСТЬ УСИЛИТЕЛЕЙ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ КЛАССЫ …
Pic.3
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ Важнейшими характеристиками усилителя являются: коэффициент усиле
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЕЙ Важнейшими характеристиками усилителя являются: коэффициент усиления, полоса пропускания (диапазон рабочих частот усилителя), входное и выходное сопротивление, …
Pic.4
КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ – отношение установившихся значений выходного и входного сигналов усилителя. КО
КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ – отношение установившихся значений выходного и входного сигналов усилителя. КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ – отношение установившихся значений выходного и входного сигналов усилителя. В …
Pic.5
В общем случае коэффициенты усиления являются комплексными величинами, что отражает наличие фазовых
В общем случае коэффициенты усиления являются комплексными величинами, что отражает наличие фазовых искажений усиливаемого сигнала. В общем случае коэффициенты усиления являются комплексными …
Pic.6
Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока или напряжения, то для коэффициентов усиления по то
Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока или напряжения, то для коэффициентов усиления по току и напряжению можно записать: Поскольку мощность пропорциональна квадрату тока или напряжения, то …
Pic.7
ПОЛОСА УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТОТ – диапазон рабочих частот ΔF, в пределах которого коэффициент усиления по
ПОЛОСА УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТОТ – диапазон рабочих частот ΔF, в пределах которого коэффициент усиления по напряжению (или току) не снижается ниже значения от своего максимального значения. ПОЛОСА …
Pic.8
Если коэффициент усиления определяется в дециБелах, то значениям граничных частот Fн и Fв соответств
Если коэффициент усиления определяется в дециБелах, то значениям граничных частот Fн и Fв соответствует уменьшение коэффициента усиления на 3 дБ. Если коэффициент усиления определяется в дециБелах, …
Pic.9
На практике часто амплитудно-частотные характеристики строят в логарифмическом масштабе (как по оси
На практике часто амплитудно-частотные характеристики строят в логарифмическом масштабе (как по оси частот f, так и по оси коэффициента усиления kU) и вместо плавных изогнутых линий используют …
Pic.10
Такие линейные асимптотические графики в логарифмическом масштабе называют – логариф-мические амплит
Такие линейные асимптотические графики в логарифмическом масштабе называют – логариф-мические амплитудно-частотные характеритсики – ЛАЧХ. Такие линейные асимптотические графики в логарифмическом …
Pic.11
ВХОДНОЕ И ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ – важнейшие параметры усилительных устройств. Их значения должны уч
ВХОДНОЕ И ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ – важнейшие параметры усилительных устройств. Их значения должны учитываться при согласовании усилительного устройства как с источником входного сигнала, так и с …
Pic.12
ИСКАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ В УСИЛИТЕЛЕ связано, во-первых, с нелинейной зависимостью приращений выходного си
ИСКАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ В УСИЛИТЕЛЕ связано, во-первых, с нелинейной зависимостью приращений выходного сигнала от приращений входного, обусловленной нелинейностью ВАХ применяемых элементов, и, во-вторых, …
Pic.13
Причина возникновения нелинейных искажений поясняется на рис. Причина возникновения нелинейных искаж
Причина возникновения нелинейных искажений поясняется на рис. Причина возникновения нелинейных искажений поясняется на рис. При воздействии на вход усилительного устройства гармонического …
Pic.14
Появление этих гармоник обусловлено нелинейной зависимостью коэффициента усиления от величины входно
Появление этих гармоник обусловлено нелинейной зависимостью коэффициента усиления от величины входного сигнала. Появление этих гармоник обусловлено нелинейной зависимостью коэффициента усиления от …
Pic.15
Частотные амплитудно-фазовые искажения (линейные искажения) усилительного устройства оценивают по ви
Частотные амплитудно-фазовые искажения (линейные искажения) усилительного устройства оценивают по виду его амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик (АЧХ и ФЧХ). Частотные …
Pic.16
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ Понятие "ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ" (ОС) относится к числу распространенн
ОБРАТНЫЕ СВЯЗИ В УСИЛИТЕЛЯХ Понятие "ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ" (ОС) относится к числу распространенных, оно давно вышло за рамки узкой области техники и употребляется сейчас в широком смысле. В …
Pic.17
Отрицательная обратная связь (ООС) – это процесс передачи части выходного сигнала обратно на вход ус
Отрицательная обратная связь (ООС) – это процесс передачи части выходного сигнала обратно на вход усилителя в противофазе, при этом погашается часть входного сигнала. Отрицательная обратная связь …
Pic.18
Uвых = Uвх_сум • kU Uвых = Uвх_сум • kU Uвх_сум = Uвх – Uвых • bос Коэффициент усиления по напряжени
Uвых = Uвх_сум • kU Uвых = Uвх_сум • kU Uвх_сум = Uвх – Uвых • bос Коэффициент усиления по напряжению с ООС равен: kU_ООС = Uвых / Uвх = kU / (1 + bос • kU). Введение в усилитель ООС уменьшает …
Pic.19
Для ПОС сигнал обратной связи Uвых • bос подается в фазе по отношению ко входному сигналу Uвх, т. е.
Для ПОС сигнал обратной связи Uвых • bос подается в фазе по отношению ко входному сигналу Uвх, т. е. сигнал обратной связи суммируется с входным: Для ПОС сигнал обратной связи Uвых • bос подается в …
Pic.20
Если коэффициент передачи цепи обратной связи bос достигнет значения 1/kU, то знаменатель в обращает
Если коэффициент передачи цепи обратной связи bос достигнет значения 1/kU, то знаменатель в обращается в нуль, т. е. коэффициент усиления с ПОС равен бесконечности. Если коэффициент передачи цепи …
Pic.21
По способу передачи выходного сигнала ОС разделяется на: По способу передачи выходного сигнала ОС ра
По способу передачи выходного сигнала ОС разделяется на: По способу передачи выходного сигнала ОС разделяется на: ОС по выходному напряжению – с выхода снимается часть напряжения сигнала и подается …
Pic.22
По способу подачи сигнала на вход усилителя ОС разделяется на: По способу подачи сигнала на вход уси
По способу подачи сигнала на вход усилителя ОС разделяется на: По способу подачи сигнала на вход усилителя ОС разделяется на: последовательная ОС – сигнал ОС подается на вход усилителя …
Pic.23
Комбинируя два способа передачи выходного сигнала и два способа подачи сигнала ОС на вход усилителя,
Комбинируя два способа передачи выходного сигнала и два способа подачи сигнала ОС на вход усилителя, можно получить четыре схемы усилителей с обратной связью: Комбинируя два способа передачи …
Pic.24
На этих рисунках усилитель с коэффициентом усиления kU (изображен как четырехполюсник) имеет два вхо
На этих рисунках усилитель с коэффициентом усиления kU (изображен как четырехполюсник) имеет два входа (неинвертирующий и инвертирующий) и два выхода. На этих рисунках усилитель с коэффициентом …
Pic.25
ВЛИЯНИЕ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ НА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПОЛОСА УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТО
ВЛИЯНИЕ ОБРАТНЫХ СВЯЗЕЙ НА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПОЛОСА УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТОТ. Введение ООС всегда расширяет полосу усиливаемых частот.
Pic.26
Если усилитель охвачен цепью ООС, глубина которой (1 + bос • kU) = 10. Тогда коэффициент уси-ления с
Если усилитель охвачен цепью ООС, глубина которой (1 + bос • kU) = 10. Тогда коэффициент уси-ления с ООС равен: Если усилитель охвачен цепью ООС, глубина которой (1 + bос • kU) = 10. Тогда …
Pic.27
НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ. Введение в усилительное устройство цепи ООС снижает как коэффициент нелинейных
НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ. Введение в усилительное устройство цепи ООС снижает как коэффициент нелинейных искажений Кни, так и влияние на его выходной сигнал внешних помех: НЕЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ. Введение …
Pic.28
ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Изменение входного сопротивления усилителя, охвачен-ного цепью ООС, зависит т
ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. Изменение входного сопротивления усилителя, охвачен-ного цепью ООС, зависит только от способа ее введения во входную цепь устройства и не зависит от того, каким образом этот …
Pic.29
Увеличение входного сопротивления можно объяснить следующим образом: Увеличение входного сопротивлен
Увеличение входного сопротивления можно объяснить следующим образом: Увеличение входного сопротивления можно объяснить следующим образом: при введении последовательной ООС на входе усилителя …
Pic.30
При введении ПОС ситуация меняется на противоположную. Напряжение ПОС складывается на входе усилител
При введении ПОС ситуация меняется на противоположную. Напряжение ПОС складывается на входе усилителя с напряже-нием источника входного сигнала, что приводит к увеличению входного тока – это …
Pic.31
Введение в усилитель параллельной ООС уменьшает входное сопротивление, так как фактически увеличивае
Введение в усилитель параллельной ООС уменьшает входное сопротивление, так как фактически увеличивается ток, вытекающий из источника входного напряжения, за счет тока, протекающего в цепи ООС. …
Pic.32
ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ усили-тельного устройства, охваченного цепью обратной связи, зависит только о
ВЫХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ усили-тельного устройства, охваченного цепью обратной связи, зависит только от способа снятия сигнала обратной связи и не зависит от того, каким образом этот сигнал введен в …
Pic.33
Любая ООС стремится поддержать неизменным значение того параметра, который используется для получени
Любая ООС стремится поддержать неизменным значение того параметра, который используется для получения сигнала обратной связи. Любая ООС стремится поддержать неизменным значение того параметра, …
Pic.34
Для случая усилителя с ПОС по выходному напряжению получим: Для случая усилителя с ПОС по выходному
Для случая усилителя с ПОС по выходному напряжению получим: Для случая усилителя с ПОС по выходному напряжению получим: Zвых_ПОС = Zвых / (1 – bос • kU). При bос > 1/ kU – выходное сопротивление …
Pic.35
Введение в усилитель ООС по выходному току увеличивает его выходное сопротив-ление: Введение в усили
Введение в усилитель ООС по выходному току увеличивает его выходное сопротив-ление: Введение в усилитель ООС по выходному току увеличивает его выходное сопротив-ление: Zвых_ООС = Zвых + Zдоб • bос • …
Pic.36
Для случая усилителя с ПОС по выходному току получим: Для случая усилителя с ПОС по выходному току п
Для случая усилителя с ПОС по выходному току получим: Для случая усилителя с ПОС по выходному току получим: Zвых_ООС = Zвых – Zдоб • bос • kU , Как следует из приведенного выражения, при определенном …
Pic.37
ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ при введении ООС уменьшаются в глубину отрицательной обратной связи раз:
ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ при введении ООС уменьшаются в глубину отрицательной обратной связи раз: ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ при введении ООС уменьшаются в глубину отрицательной обратной связи раз: …
Pic.38
Выводы: Введение цепи ОС может изменить основные параметры усилительного устройства как количественн
Выводы: Введение цепи ОС может изменить основные параметры усилительного устройства как количественно, так и качественно (напри-мер, выходное сопроивление усилителя может превратиться из …
Pic.39
Способы введения и снятия сигналов ОС могут влиять на характер воздействия обратной связи на парамет
Способы введения и снятия сигналов ОС могут влиять на характер воздействия обратной связи на параметры усилителя; Способы введения и снятия сигналов ОС могут влиять на характер воздействия обратной …
Pic.40
Устойчивость усилителя В реальных усилителях, охваченных обратной связью, всегда имеются реактивные
Устойчивость усилителя В реальных усилителях, охваченных обратной связью, всегда имеются реактивные элементы, накапливающие энергию. Даже в усилителях на резисторах имеются такие элементы – …
Pic.41
Применение обратной связи тесно связано с проблемой устойчивости усилителя. Применение обратной связ
Применение обратной связи тесно связано с проблемой устойчивости усилителя. Применение обратной связи тесно связано с проблемой устойчивости усилителя. Для правильного построения усилительного …
Pic.42
Условие устойчивости состояния покоя усилительного устройства заключается в том, что после прекращен
Условие устойчивости состояния покоя усилительного устройства заключается в том, что после прекращения действия входных сигналов или внешних воздействий (изменение питающих напряжений, изменение …
Pic.43
Следует отметить, что свойство устойчивости относится к усилительному устройству, содержащему цепь О
Следует отметить, что свойство устойчивости относится к усилительному устройству, содержащему цепь ОС. Это может быть: Следует отметить, что свойство устойчивости относится к усилительному …
Pic.44
Об устойчивости системы с обратной связью можно судить по характеристикам разомкнутого тракта Об уст
Об устойчивости системы с обратной связью можно судить по характеристикам разомкнутого тракта Об устойчивости системы с обратной связью можно судить по характеристикам разомкнутого тракта
Pic.45
Частотный критерий устойчивости для систем с обратной связью можно разделить на три пункта: Частотны
Частотный критерий устойчивости для систем с обратной связью можно разделить на три пункта: Частотный критерий устойчивости для систем с обратной связью можно разделить на три пункта: если при …
Pic.46
система с обратной связью неустойчива, если имеются частоты, при которых одновременно выполняются дв
система с обратной связью неустойчива, если имеются частоты, при которых одновременно выполняются два условия: система с обратной связью неустойчива, если имеются частоты, при которых одновременно …
Pic.47
КЛАССЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В зависимости от значения и знака напряжения смещения и напряжения сиг
КЛАССЫ УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В зависимости от значения и знака напряжения смещения и напряжения сигнала в схеме транзисторного каскада возможно несколько принципиально различных режимов его работы, …
Pic.48
Работа усилителя в классе А характеризуется низким коэффициентом полезного действия – КПД, который т
Работа усилителя в классе А характеризуется низким коэффициентом полезного действия – КПД, который теоретически не может превышать 0,25. Работа усилителя в классе А характеризуется низким …
Pic.49
Это объясняется постоянным током коллектора Iк вне зависимости от наличия или отсутствия входного си
Это объясняется постоянным током коллектора Iк вне зависимости от наличия или отсутствия входного сигнала, в результате чего на транзисторе рассеивается мощность P = Uкэ • Iк. Это объясняется …
Pic.50
Класс усиления В Режим работы транзисторного каскада, при котором ток в выходной цепи транзистора пр
Класс усиления В Режим работы транзисторного каскада, при котором ток в выходной цепи транзистора протекает только в течение половины периода изменения напряжения входного сигнала, называется режимом …
Pic.51
Это способствует суще-ственному улучшению энергетических показа-телей каскада за счет значительного
Это способствует суще-ственному улучшению энергетических показа-телей каскада за счет значительного (по срав-нению с режимом клас-са А) снижения мощно-сти, рассеиваемой на транзисторе в режиме покоя …
Pic.52
Транзистор n-p-n VT1 усиливает только положительную полуволну входного напряжения, а транзистор p-n-
Транзистор n-p-n VT1 усиливает только положительную полуволну входного напряжения, а транзистор p-n-p VT2 – отрицательную полуволну Транзистор n-p-n VT1 усиливает только положительную полуволну …
Pic.53
«УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ», слайд 53
Pic.54
На графиках в области параметров изображены полуволны базового тока отдельно для каждого транзистора
На графиках в области параметров изображены полуволны базового тока отдельно для каждого транзистора (IбVT1, IбVT2). На графиках в области параметров изображены полуволны базового тока отдельно для …
Pic.55
Выходное напряжение на нагрузке имеет искажения в виде «ступеньки» вблизи нулевого выходного напряже
Выходное напряжение на нагрузке имеет искажения в виде «ступеньки» вблизи нулевого выходного напряжении. Выходное напряжение на нагрузке имеет искажения в виде «ступеньки» вблизи нулевого выходного …
Pic.56
Максимальный (теоретический) КПД усилителя, работающего в режиме класса В достигает 0,78. Максимальн
Максимальный (теоретический) КПД усилителя, работающего в режиме класса В достигает 0,78. Максимальный (теоретический) КПД усилителя, работающего в режиме класса В достигает 0,78. Но в реальных …
Pic.57
Усилители мощности звуковых частот очень редко работают в режиме класса В в связи со значительными н
Усилители мощности звуковых частот очень редко работают в режиме класса В в связи со значительными нелинейными искажениями типа «ступенька». Усилители мощности звуковых частот очень редко работают в …
Pic.58
КПД усилителя, работающего в режиме класса АВ, обычно составляет 0,5 ÷ 0,6. Это меньше, чем КПД усил
КПД усилителя, работающего в режиме класса АВ, обычно составляет 0,5 ÷ 0,6. Это меньше, чем КПД усилителя класса В, но значительно лучше, чем у усилителя, работающего в классе А. КПД усилителя, …
Pic.59
Класс усиления С Режим работы усилителя, при котором ток в выходной цепи транзистора протекает на вр
Класс усиления С Режим работы усилителя, при котором ток в выходной цепи транзистора протекает на временном интервале меньшем половины периода входного сигнала, называется режимом усиления класса С. …
Pic.60
Этот режим применяется в мощных резонансных усилителях радиопередающих устройств. Этот режим применя
Этот режим применяется в мощных резонансных усилителях радиопередающих устройств. Этот режим применяется в мощных резонансных усилителях радиопередающих устройств. На вход усилителя подается …
Pic.61
Класс усиления D Режим усиления, при котором усилительные элементы выходного каскада могут находитьс
Класс усиления D Режим усиления, при котором усилительные элементы выходного каскада могут находиться только в состоянии включено (режим насыщения биполярного транзистора) или выключено (режим …
Pic.62
При положительном входном импульсе открыва-ются транзисторы VT1 и VT2, транзисторы VT3 и VT4 – закры
При положительном входном импульсе открыва-ются транзисторы VT1 и VT2, транзисторы VT3 и VT4 – закрыты. При положительном входном импульсе открыва-ются транзисторы VT1 и VT2, транзисторы VT3 и VT4 – …
Pic.63
Усиливаемое переменное напряжение показано на рис. пунктирной линией. Усиливаемое переменное напряже
Усиливаемое переменное напряжение показано на рис. пунктирной линией. Усиливаемое переменное напряжение показано на рис. пунктирной линией. При отсутствии входного сигнала средний уровень выходного …
Pic.64
Осциллограмма тока изображена ломаной линией в виде треугольных импульсов. Поэтому даже при отсутств
Осциллограмма тока изображена ломаной линией в виде треугольных импульсов. Поэтому даже при отсутствии входного сигнала через транзисторы (которые работают в режиме насыщения) течет ток и …
Pic.65
Кроме заметной потребляемой мощности в отсутствии входного переменного напряжения эта схема имеет и
Кроме заметной потребляемой мощности в отсутствии входного переменного напряжения эта схема имеет и еще один существенный недостаток: Кроме заметной потребляемой мощности в отсутствии входного …
Pic.66
Значительно лучший КПД у ключевых усилителей, работающих в режиме класса DB. Значительно лучший КПД
Значительно лучший КПД у ключевых усилителей, работающих в режиме класса DB. Значительно лучший КПД у ключевых усилителей, работающих в режиме класса DB. Основное отличие схемы такого усилителя от …
Pic.67
При отсутствии усиливаемого сигнала оба мощных ключевых транзистора VT2 и VT4 закрыты и токи в схеме
При отсутствии усиливаемого сигнала оба мощных ключевых транзистора VT2 и VT4 закрыты и токи в схеме не протекают. При отсутствии усиливаемого сигнала оба мощных ключевых транзистора VT2 и VT4 …
Pic.68
Аналогично, при отрицательной полуволне усиливаемого сигнала входными импульсами Uвх2 открывается то
Аналогично, при отрицательной полуволне усиливаемого сигнала входными импульсами Uвх2 открывается только ключевой транзистор VT4, который работает в паре с демпфирующим диодом VD1. Аналогично, при …
Pic.69
Вопросы для экспресс-контроля
Вопросы для экспресс-контроля
Pic.70
Вопросы для экспресс-контроля
Вопросы для экспресс-контроля
Pic.71
ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
ЛЕКЦИЯ ОКОНЧЕНА СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ


Скачать презентацию

Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!