Электронные усилители

Задача № 1

1. Приведите структурную схему усилителя с заданными каскадами; на схеме укажите заданные напряжения.

2. Рассчитайте указанный коэффициент усиления.

3. Перечертите заданную характеристику, укажите её название. Поясните физический смысл заданных качественных показателей, и с помощью приведённой характеристики рассчитайте их.

Дано: состав структурной схемы – КПУ, ПОК, ОК.

Параметры для расчёта: U_{вх ус} =10мВ, U_{вых ус} = 0,5В, U_{вых кпу} = 100мВ.

Найти: К_кпу. , ДРЧ М_f =100 Гц

Решение:

1) Структурная схема усилителя с заданными каскадами

U_{вх ПОК} U_{вх ОК}

U_{вых КПУ} U_{вых ПОК}

Вых. устр.

ОК

ПОК

КПУ

Вх. уст.р

Н

ИС

Е

U_ИС U_{ВХ КПУ} U_{ВЫХ ОК} U_Н

2) Расчёт коэффициента усиления (К_кпу ) по заданным величинам напряжений.

Коэффициент усиления, показывает во сколько раз КПУ, усиливает входное напряжение. За входное напряжение КПУ берем значение U_{вх ус} =10мВ, так как входное устройство является элементом согласования каскадов усилителя и усилительными свойствами не обладает.

3) Амплитудно-частотная характеристика усилителя:

К

60

50 К ср

40

0,707К_СР

30

20

10

f кГц

0 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,4 12,9

АЧХ усилителя отображает зависимость К от частоты, на ней видно, что в диапазоне частот от 0,05 до 0,2 кГц коэффициент возрастает, затем в диапазоне от 0,2 до 3.2 кГц коэффициент не изменяется, а затем начинает уменьшаться.

ДРЧ (диапазон рабочих частот) – диапазон частот, в котором коэффициент усиления К уменьшается не более, чем на 1 дБ, то есть в 1.41 раза.

Поэтому на уровне , проводим вспомогательную линию, параллельную оси f . Точки пересечения этой линии с АХЧ проецируем на ось f. Получаем искомый ДРЧ от нижней частоты f_Н до f_В .

По примеру из методического пособия (рис.8), для решения задачи находим из графика среднее значение К_СР . К_СР =50

Затем находим 0,7К_СР = 0.7 50 = 35, на этом уровне проводим прямую параллельную оси f.

Из получившихся расчетов делаем вывод, что предложенная в задаче АЧХ усилителя находится в диапазоне рабочих частот и данный диапазон лежит в пределах от

f_Н =0,075 кГц и до f_В =11,6 кГц.

ДРЧ усилителя от f_Н =0,075 кГц и до f_В =11,6 кГц.

Рассчитаем значение

К_СР =50 = определили из графика, по графику также определяем значение К_f для частоты 100 Гц оно равно 40 (К_f =40).

Рассчитываем по формуле значение

Задача № 3

1. Укажите назначение операционного усилителя (ОУ) и его преимущества.

2. Приведите схему на операционном усилителе, выполняющую заданную функцию, поясните назначение элементов схемы.

3. Рассчитайте элементы схемы и постройте ее АЧХ.

Дано: Активный фильтр нижних частот. f_СР = 1 кГц, К_ФНЧ =100, R_ИС =1 кОм

Определить: 1) указать назначение операционного усилителя и его преимущества;

2) привести схему на операционном усилителе, выполняющую заданную функцию, пояснить назначение элементов схемы;

3) рассчитать элементы схемы и постройте ее АЧХ.

Решение:

1) Назначение и преимущества операционного усилителя.

Операционный усилитель предназначен для выполнения различных операций с входными сигналами: усиления, сложения, вычитания, умножения, интегрирования и т.д.

OУ выполняется в виде интегральных схем. В состав схем входят дифференциальный усилитель, имеющий высокое входное сопротивление, малый шум; каскад предварительного усиления и усилитель мощности (эмиттерный повторитель).

Для ОУ характерны большой коэффициент усиления, большое входное и малое выходное сопротивление, широкий диапазон рабочих частот, низкий уровень шума.

2) Активный фильтр нижних частот на ОУ:

С_СВ

R_СВ

R₁ DA

R₂

R_Н U_ВЫХ

U_ВХ

R₁ и R_СВ – задают коэффициент усиления схемы;

R₂ согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала;

R_СВ и С_СВ определяют частоту среза фильтра.

3) Расчет элементов схемы и построение АЧХ.

Чтобы согласовать инвертирующий вход ОУ с источником сигнала значен

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать