Принцип действия базовой схемы эсл.

Функционально схема ЭСЛ состоит из трех узлов (см. рисунок 3.15):

а) токового переключателя на транзисторах VT₁ ¸ VT₄ и резисторах R₁¸R₃. Содержит две ветви: входную ‑ на транзисторах VТ₁ ¸ VТ₃ (максимально может быть до 9 входов) и резисторе R₁ и опорную на VТ₄ и резисторе R₂. Транзисторы работают в ключевом режиме, а именно: открыт – активный режим, не входит в насыщенный, и заперт. Ветви имеют общее сопротивление R₃. Источник питания E_n и резистор R₃ образуют генератор тока, причем R₃ >> R₁, R₂. Это дает постоянство эмиттерного тока ;

б) источника опорного напряжения, включающего параметрический стабилизатор на элементах R₅, VD₁, VD₂, R₆ и эмиттерный повторитель на VT₅ и R ₄. VD₁, VD₂ – обеспечивают температурную компенсацию U_оп;

в) выходных эмиттерных повторителей на транзисторах VT₆ и VT₇. Цепь нагрузок транзисторов VT₆ и VT₇ вынесена из ИС ЭСЛ, что способствует снижению рассеиваемой в ней мощности и расширению функциональных возможностей. Эмиттерные повторители на VT₆ и VT₇ также являются сдвигателями уровней, повторяют U_вх, но сдвигают его на 0,7 В для обеспечения входа и выхода низкого и высокого уровней.

Билет № 9

1.3.3 Варикапы

Принцип действия варикапа основан на зависимости барьерной емкости р-n перехода от приложенного обратного напряжения. Варикап представляет собой управляемую емкость. Варикапы также называются параметрическими диодами и варакторами. Емкость варикапа обратно пропорциональна приложенному обратному напряжению.

Варикапы изготавливаются из кремния. Используются в качестве элементов с электрически управляемой емкостью. Чаще всего применяют в системах дистанционного управления и автоматической подстройки частоты.

Операционный усилитель

2.3.1 Назначение и основные параметры операционных усилителей

Операционный усилитель – универсальный усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и однотактным выходом.

Идеальный ОУ имеет следующие параметры:

- коэффициент усиления по напряжению;

- входное сопротивление;

- выходное сопротивление.

Такие характеристики позволяют применять глубокую обратную связь (ОС), и свойства ОУ определяются только параметрами элементов цепи ОС. Используя различные ОС, можно осуществлять различные математические операции. Поэтому усилители были названы операционными.

Условное обозначение ОУ приведено на рисунке 2.4.

Здесь:

вход 1 – неинвертирующий вход, т.е. выходной сигнал совпадает по фазе с входным;

вход 2 – инвертирующий вход, т.е. выходной сигнал в противофазе с входным;

выход – однотактный;

+Е_п и ‑Е_п – ‑ выводы двух источников питания Е_п или двуполярного источника.

Реальные ОУ обычно имеют большое число выводов для подключения внешних цепей частотной коррекции, формирующих требуемый вид амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителя.

Характеристики реальных ОУ немного отличаются от идеальных.

Коэффициент усиления – важнейший количественный показатель работы любого усилителя. Коэффициент усиления напряжения К_u=U_вых/Uвых; коэффициент усиления тока К_i=I_вых /I_вх; коэффициент усиления мощности.

Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен произведению коэффициентов усиления каскадов.

Коэффициент усиления К выражается безразмерной величиной либо в децибелах (дБ), так как человеческое ухо различает разницу уровня звука на 1 дБ ‑ на величину, пропорциональную логарифму от соответствующего изменения звуковой энергии..

Коэффициент усиления К является комплексной величиной, так как выходной сигнал отличается от входного по фазе.

В общем виде, например, для напряжения

 

где К – модуль, ‑ разность фаз входного и выходного сигнала.

Основные параметры реальных ОУ:

а) коэффициент усиления дифференциального сигнала

;

б) коэффициент усиления синфазного сигнала;

в) коэффициент ослабления синфазного сигнала ОУ в децибелах;

г) входное сопротивление R_вх обычно порядка 400 кОм (может достигать от десятков кОм до десятков МОм);

д) выходное сопротивление R_вых = 20 ¸2000 Ом;

е) амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) – – зависимость коэффициента усиления от частоты (линеаризованная характеристика в логарифмическом масштабе – диаграмма Боде) приведена на рисунке 2.5,а. АЧХ ОУ представляет суммарную АЧХ отдельных каскадов. Изменение частоты в десять раз (на декаду) приводит к уменьшению коэффициента усиления по напряжению в десять раз, т.е. на минус 20 дБ.

Двухкаскадный ОУ имеет два излома АЧХ (каждый каскад вносит один излом);

 

ж) фазочастотная характеристика (ФЧХ) ОУ – зависимость фазы сигнала от частоты > (см. рисунок 2.5,б). Каждый каскад на высоких частотах вносит фазовый сдвиг, равный минус. ФЧХ запаздывает на, где n – число каскадов ОУ.

Для стабилизации работы ОУ требуется коррекция АЧХ и ФЧХ;

и) ‑ частота единичного усиления, т.е. частота, при которой коэффициент усиления равен единице;

к) амплитудная характеристика или характеристика передачи сигнала – зависимость выходного напряжения от входного приведена на рисунке 2.6.

Обычно;

л) если при U_вх = 0 также и U_вых = 0, имеет место баланс ОУ.

 

В реальных ОУ внутри схемы может иметь место разбаланс, из-за которого появляется > при U_вх = 0 (см. рисунок 2.7);

м) U _{вх смещ нуля} или начальное смещение ‑ это постоянное напряжение, подаваемое на один из входов, чтобы выходное напряжение стало равным нулю. Оно примерно равно 1...3 мВ;

н) разность входных токов ‑ 5…50 нА.

 

Билет № 10

 

 

 

 

Билет 11

Диод Шотки.

В основе работы диода Шоттки используется выпрямляющий контакт (п. 1.2), металл-полупроводник, который изготавливается из качественного кремния с молибденом, нихромом, золотом, платиной или алюминием.

Диод Шоттки работает на основных носителях, отсутствует инжекция неосновных носителей, диффузионная емкость около нуля, выше быстродействие, так как оно определяется только барьерной емкостью. Это определяет эффективность применения диодов Шоттки в высокочастотных аналоговых и цифровых схемах.

обозначение