Введение в электронику
Шрифт:
Разностный усилитель вычитает один сигнал из другого. На рис. 28–50 изображен стандартный разностный усилитель. Эта цепь называется вычитающим устройством, поскольку она вычитает значение Е2 из значения E1.
Рис. 28–50. Операционный усилитель в качестве разностного
28-8. Вопросы
1. Что такое операционный усилитель?
2. Нарисуйте блок-схему операционного усилителя.
3. Кратко объясните, как работает операционный усилитель.
4. Что такое нормальный режим работы операционного усилителя?
5. Какое усиление может быть получено с помощью операционного усилителя?
6. Нарисуйте схемы следующих цепей:
а. Инвертирующий усилитель;
б. Суммирующий усилитель;
в. Фильтр верхних частот;
г. Фильтр нижних частот;
д. Разностный усилитель.
РЕЗЮМЕ
• Усилители — это электронные цепи, используемые для увеличения амплитуды электрического сигнала.
• Транзистор используется, главным образом, в качестве усилительного устройства.
• Транзисторные усилители могут быть трех типов: усилитель с общей базой, с общим коллектором и с общим эмиттером.
• Усилители с общим коллектором используются для согласования импедансов.
• Усилители с общим эмиттером обеспечивают обращение фазы выходного сигнала по отношению к входному.
• Все транзисторные усилители требуют двух напряжений для правильной подачи напряжения смещения.
• Один источник питания может обеспечить необходимые напряжения прямого и обратного смещения с помощью делителя напряжения.
• Цепь обратной связи с делителем напряжения является наиболее широко используемой цепью для напряжения смещения.
• Транзисторный усилитель может быть смещен таким образом, что на выходе будет усиливаться весь период входного сигнала или только его часть.
• Усилители класса А смещены таким образом, что выходной ток течет в течение всего периода.
• Усилители класса АВ смещены таким образом, что выходной ток течет в течение промежутка времени, большего, чем половина периода входного сигнала, но меньшего, чем период.
• Усилители класса В смещены таким образом, что выходной ток течет в течение только половины периода входного сигнала.
• Усилители класса С смещены таким образом, что выходной ток течет в течение промежутка меньшего половины периода входного сигнала.
• Для соединения одного транзистора с другим используют резистивно-емкостную, импедансную, трансформаторную и непосредственную (гальваническую) связи.
• Усилители с гальванической связью используются для получения высокого усиления на низких частотах или для усиления сигнала постояннного тока.
• Усилители с гальванической связью используются, главным образом, в качестве усилителей напряжения.
• Дифференциальный усилитель имеет два отдельных входа и может обеспечивать или один, или два выхода.
• Усилители звуковой частоты усиливают сигналы переменного тока в диапазоне частот от 20 до 20000 герц.
• Усилители звуковой частоты делятся на усилители напряжения и усилители мощности.
• Видеоусилители — это широкополосные усилители, используемые для усиления видеосигналов.
• Видеочастоты занимают полосу от нескольких герц до 5 или б мегагерц.
• Усилители радиочастоты
• Усилители радиочастоты делятся на перестраиваемые и неперестраиваемые.
• Операционные усилители — это усилители с гальванической связью и очень высоким коэффициентом усиления.
• Операционные усилители могут иметь коэффициент усиления от 20000 до 1000000.
• Операционные усилители обычно работают в режиме с обратной связью.
• Существуют два режима работы с обратной связью — инвертирующий и неинвертирующий.
Глава 28. САМОПРОВЕРКА
1. Кратко опишите, как используется транзистор для усиления сигналов.
2. Почему схема усилителя с общим эмиттером применяется наиболее широко?
3. Какие факторы влияют на усиление транзистора, и что может быть сделано для их компенсации?
4. Как поданное напряжение смещения влияет на класс работы усилителя?
5. Какой фактор необходимо учесть при соединении одного усилителя с другим?
6. Как метод связи, используемый для соединения усилителей, влияет на его рабочий диапазон частот?
7. При каких условиях могут использоваться усилители постоянного тока?
8. Как решается проблема температурной стабильности в усилителях постоянного тока с большим коэффициентом усиления?
9. В чем основные отличия между усилителями напряжения звуковой частоты и усилителями мощности звуковой частоты?
10. Каковы практические преимущества использования квазикомплементарного усилителя мощности перед комплементарным двухтактным усилителем?
11. Чем видеоусилитель отличается от усилителя звуковой частоты?
12. Какой фактор ограничивает усиление видеоусилителя на высоких частотах?
13. Для чего предназначен усилитель радиочастоты?
14. Для чего используются усилители промежуточной частоты?
15. Перечислите три каскада операционного усилителя и опишите их функции.
16. Где используются операционные усилители?
Глава 29. Генераторы
ЦЕЛИ:
После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:
• Описать генератор и его назначение.
• Перечислить основные требования к генератору.
• Объяснить, как работает колебательный контур и как он связан с генератором.
• Нарисовать блок-схему генератора.
• Знать схемы LC, RC и кварцевого генераторов синусоидальных колебаний.
• Знать схемы генераторов несинусоидальных релаксационных (затухающих) колебаний.
• Нарисовать примеры генераторов синусоидальных и несинусоидальных колебаний.
Генератор — это невращающееся устройство, вырабатывающее переменный ток. Генераторы интенсивно используются в электронике: в радиоприем никах и телевизорах, в системах связи, в компьютерах, в промышленных системах управления и в устройствах точного измерения времени. Без генераторов не существовали бы очень многие электронные устройства.
Генератор — это электрическая цепь, генерирующая периодический сигнал переменного тока. Частота сигнала может изменяться от нескольких герц до многих миллионов герц. Электронный генератор является альтернативой механическому генератору, используемому для получения электроэнергии. Преимуществом электронного генератора является отсутствие движущихся частей и значительно большая ширина диапазона, в котором может генерироваться сигнал. Выходное напряжение генератора может быть синусоидальным, прямоугольным или пилообразным, в зависимости от типа генератора. Основным требованием к генератору является постоянство частоты и амплитуды генерируемого напряжения.