PEL - opracowanie

 

W razie czego dopisujcie pytania :)

Spis treści:

 

1. Jakie właściwości muszą mieć czwórniki, abyś mógł zastosować elementarną teorię 
sprzężenia zwrotnego? 
2. Jakie zalety ma zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego (USZ) w układach 
elektronicznych? 
3. Jakie wady dostrzegasz w zastosowaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego w 
układach elektronicznych? 
4. Który składnik układu z USZ powinien mieć najwyższą jakość? Uzasadnij 
odpowiedź. 
5. Sformułuj kryterium stabilności układu z USZ w oparciu o aproksymacyjne wykresy 
Bode’go. Jakie są metody spełnienia warunku stabilności? 
6. Jakie rezystancje wejściową i wyjściową powinien mieć idealny czwórnik do 
przetwarzania Ii ­>  Io ? 
7. Sformułuj warunek generacji w układzie ze sprzężeniem zwrotnym, skomentuj go. 
8. Jakie właściwości ma charakterystyka częstotliwości wzmocnienia WO z 
wewnętrzną kompensacją częstotliwościową? 
9. W czym przeszkadza ci parametr SR w WO? 
10.  Dlaczego zaleca się, aby rezystancje zewnętrzne, „widziane” przez wejścia WO 
były jednakowe? Kiedy spełnienie tego warunku nie ma za bardzo sensu? 
11.  W jakim celu w układzie generatora fali sinusoidalnej stosuje się dwa bloki 
sprzężenia zwrotnego? 
12. Rozwiń temat:  Za pomocą USZ można idealizować przetwornik sygnału. 
13. Jaki parametr służy do oceny stopnia USZ? 
14. Opisz zalety stabilizatorów kompensacyjnych 
15. Czy stabilizatory impulsowe to zawsze dobre rozwiązanie? Jakie mają plusy i 
minusy? 
16. Podaj warunek symetrii I­go rodzaju we wzmacniaczu różnicowym. Czy to 
wystarczy do dobrej pracy? 
17. Jakie są cechy wzmacniacza różnicowego z układem wejściowym DIDO? 
18. Częstotliwościowa kompensacja WO ma na celu osiągnięcie: 
19. Pojęcie tzw. „pozornej masy” w niektórych układach na WO oznacza, że: W jakich 
przetwornikach jest ona pożądana? 

20 (M). Liczba w kodzie BCD = 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1  (po lewej MSB) to w zapisie 
dziesiętnym: 
21 (M). Uniwersalny WO typu µA741 objęto pętlą napięciowo­szeregową USZ. 
Różnica zwrotna F ≈ 20. Spodziewasz się |kuf| rzędu: 
22 (M).Do WO zastosowano bardzo silne USZ, uzyskano |kzf| = 10 kΩ.  Określ typ i 
podaj wartość modułu transmitancji pętli sprzężenia zwrotnego: 
23 (M). Układ na WO ma wzmocnienie kuf = ­ 3 V/V. Współczynnik wzmocnienia 
wejściowego napięcia niezrównoważenia tego WO wynosi: 
24.  Wzmacniacz z USZ ma mieć bardzo małą R0f. Zastosujesz USZ: 
25. Na precyzyjnym WO zapięto silne USZ o transmitancji toru 5kΩ. 
26. Który z parametrów WO użytego w generatorze fali prostokątnej  wpływa przede 
wszystkim na jej jakość: 
27. O współczynniku stabilizacji napięciowej w stabilizatorze kompensacyjnym 
decyduje: 
28. Na WO zbudowano wzmacniacz z pętlą USZ, wejściem na we+ WO, 
R1=R2=10kΩ. 
29. W celu zwiększenia  Rof wzmacniacza zastosowano USZ typu 
prądowo­równoległego, w wyniku Rif: 
30. Wewnętrznie skompensowany WO z USZ ma |Kuf1| = 40v/v i Fgl =50 kHz. Przy 
zmianie na |kuf2|=10v/v. Spodziewasz się  fg2: 
31 ­ 29 (M) ?. O współczynniku stabilizacji napięciowej w stabilizatorze 
kompensacyjnym decyduje: 
32. Zastosowanie nieliniowego USZ w generatorze sinusoidy umożliwia: 
33. W układzie z pętlą USZ duża wartość różnicy zwrotnej| F |oznacza: 
34. W układzie na WO z USZ napieciowo­równol. zwiększono ßy. 
35. Wada generatorów na WO z selektywną pętlą RC to: 
36. Jakie bloki (i dlaczego) mają zasadniczy wpływ na jakość stabilizatora 
kompensacyjnego? 
37. Zdefiniuj różnice między kodami do zapisu wartości w systemie binarnym: 
naturalnym NB oraz BCD 
38. Na czym polega synchronizm niektórych przerzutników bistabilnych? Czy to jest 
zaleta? 
39. Na WO zapięto bardzo silne USZ o transmitancji ßz ­ Co możesz powiedzieć o 
wynikowej transmitancji całości oraz rezystancjach: wejściowej i wyjściowej? 
40. Jaki typ USZ należy zastosować, aby rezystancja wejściowa układu z zamkniętą 
pętlą sprzężenia R,­ była możliwie duża? 
41. Spróbuj podać najkrótszą definicję idei pracy stabilizatora kompensacyjnego. 
42. Zastosowałeś USZ prądowo­szeregowe do wzmacniacza napięciowego średniej 
klasy. Jak zmienią się rezystancje układu po zapięciu tego sprzężenia: 
43. Dlaczego jedna z pętli sprzężenia zwrotnego w generatorze sinusoidy powinna być 
nieliniowa? Czy będzie to pętla USZ czy DSZ? 
44. Na wyjściach asynchronicznego przerzutnika bistabilnego na NOR'ach są stany: Q 
= 0, Q = 0. Jaki wniosek sformułujesz? 

 

 

1. Jakie właściwości muszą mieć czwórniki, abyś mógł zastosować
elementarną teorię sprzężenia zwrotnego?

Elementarną teorię sprzężenia zwrotnego można zastosować tylko wtedy gdy czwórnik 
wzmacniający o wzmocnieniu k oraz czwórnik sprzężenia zwrotnego o transmitancji β są 
zbliżone do unilateralnych (o przeciwnych kierunkach transmitancji), nie obciążają się 
wzajemnie i są liniowe. 
 

powrót

 

 

2. Jakie zalety ma zastosowanie ujemnego sprzężenia zwrotnego (USZ) w
układach elektronicznych?

Zalety: stabilność wzmocnienia (układ jest mniej wrażliwy np. na wachania napięć 
zasilających i zmianę temperatury), zwiększa się górna częstotliwość graniczna (poszerzenie 
pasma), zmniejszają się szumy i zniekształcenia (liniowe i nie liniowe), możliwe jest 
kształtowanie charakterystyki częstotliwościowej, możliwa jest modyfikacja impedancji 
wejściowej i wyjściowej. 
 

powrót

 

 

3. Jakie wady dostrzegasz w zastosowaniu ujemnego sprzężenia zwrotnego w
układach elektronicznych?

Kosztem zmniejszenia wzmocnienia układu wzmacniacza (z elementami zewnętrznymi) 
uzyskuje się zwiększenie górnej częstotliwości granicznej. W funkcji częstotliwości może 
nastąpić przejście z USZ­>DSZ. Im większe sprzężenie zwrotne tym układ mniej stabilny. 
Silne USZ sprzyja zmianie układu w generator. Mogą wystąpić tendencje do wzbudzenia się 
układu. 
 

powrót

 

 

4. Który składnik układu z USZ powinien mieć najwyższą jakość? Uzasadnij
odpowiedź.

k

f

=

k

1 + βk

  

k

f

 ­ wzmocnienie układu (w tym przypadku napięciowe) z zamkniętą pętlą sprzężenia 

zwrotnego, a więc wynikowe wzmocnienie wzmacniacza ze sprzężeniem zwrotnym 
k ­ wzmocnienie układu z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego, czyli tzw. wzmocnienie bez 
sprzężenia zwrotnego 

β ­ funkcja przenoszenia (transmitancja) toru sprzężenia zwrotnego( współczynnik sprzężenia 
zwrotnego?) 
 
Z analizy tej zależności wynika, że jeżeli iloczyn kβ ­ zwany wzmocnienie pętli sprzężenia 
zwrotnego ­ jest dla układu z ujemnym sprzężeniem zwrotnym dużo większy od 1, czyli gdy k 
⇒ ∞, to wzmocnienie układu ze sprzężeniem zwrotnym k

f

 ≈ 1 / β, czyli jest określone 

wyłacznie właściwościamy transmisyjnymi toru sprzężenia zwrotnego. 
 
Największą jakość powinien mieć współczynnik sprzężenia zwrotnego β. 

????????????????????????????????????????????????????????????????????
? 

 

powrót

 

 

5. Sformułuj kryterium stabilności układu z USZ w oparciu o aproksymacyjne
wykresy Bode’go. Jakie są metody spełnienia warunku stabilności?

Kryterium stabilności można sformułować następująco: układ jest stabilny, jeżeli 
charakerystyka kβ przecina oś częstotliwości( w tym punkcie kβ=dB, czyli kβ=1) pod kątem 

mniejszym niż 40 dB/dek; wtedy 

ᵩ

+ᴪ<180º. 

 
Właściwie zaprojektowany wzmacniacz ze sprzężeniem zwrotnym powinien być nie tylko 
stabilny, ale mieć wystarczającą odległość krzywej kβ od punktu niestabilności. Odległość tę 
określa się za pomocą marginesu wzmocnienia i marginesu fazy. 
Marginesem fazy α nazywa się wartość, o jaką przesunięcie fazowe jest mniejsze niż 180º, 
gdy wzmocnienie pętli kβ jest równe jedności (0 dB). 
Marginesem wzmocnienia A nazywa się wartość, o jaką wzmocnienie pętli kβ jest mniejsze 
od jedności (0 dB) przy częstotliwości, dla której przesunięcie fazy jest równe 180º. 

????????????????????????????????????????????????????????????????????
? 

 

powrót

 

 

6. Jakie rezystancje wejściową i wyjściową powinien mieć idealny czwórnik
do przetwarzania I

i

-> I

o

?

abc 
 

powrót

 

 

7. Sformułuj warunek generacji w układzie ze sprzężeniem zwrotnym,
skomentuj go.

 Warunki generacji można wyrazić następująco: układ działa jak generator, gdy sprzężenie 
zwrotne jest dodatnie i dostatecznie silne (βK = 1), aby podtrzymywać drgania. Jeżeli βK < 1, 
w układzie następuje tylko wzrost wzmocnienia. Tego rodzaju dodatnie sprzężenie zwrotne, 
zwane również sprzężeniem regeneracyjnym lub niekiedy reakcją, stosuje się bardzo rzadko 
(m.in. ze względu na wzrost zniekształceń). 
 
 

powrót

 

 

8. Jakie właściwości ma charakterystyka częstotliwości wzmocnienia WO z
wewnętrzną kompensacją częstotliwościową?

Wewnętrzna kompensacja polega na takim zmniejszeniu częstotliwości granicznej jednego ze stopni ,
aby transmitancja układu była funkcją jednobiegunową. Trzeba jednak stwierdzić, że kompensacja
biegunem dominującym przy wszystkich swoich zaletach (Zapewnienie stabilności i kształtu
charakterystyki częstotliwościowej) powoduje jednak znaczne ograniczenie szybkości reakcji, a w
niektórych zastosowaniach wzmacniacz staje się przekompensowany. Powoduje to nadmierne
organicznie pasma częstotliwości.
 

powrót

 

 
 

9. W czym przeszkadza ci parametr SR w WO?

Ważnym parametrem WO jest SR (slew­rate), wyrażający liczbowo maksymalną szybkość 
zmian napięcia na jego wyjściu. W wyniku tego ograniczenia maksymalna zniekształcona 
amplituda sygnału wyjściowego maleje ze wzrostem częstotliwości. Skończoność SR jest 
powodem niewielkiej szybkości działania układów z WO slużących do nieliniowego 
przetwarzania sygnałów, jeżeli te sygnały są duże. 
 
 

powrót

 

 

10. Dlaczego zaleca się, aby rezystancje zewnętrzne, „widziane” przez
wejścia WO były jednakowe? Kiedy spełnienie tego warunku nie ma za bardzo
sensu?

abc 
 

powrót

 

 

11. W jakim celu w układzie generatora fali sinusoidalnej stosuje się dwa
bloki sprzężenia zwrotnego?

abc 
 

powrót

 

 

12. Rozwiń temat: Za pomocą USZ można idealizować przetwornik sygnału.

abc 
 

powrót

 

 

13. Jaki parametr służy do oceny stopnia USZ?

abc 
 

powrót

 

 

14. Opisz zalety stabilizatorów kompensacyjnych

Zaletą tych układów jest odporność na zwarcia, przeciążenia i stały pobór mocy ze źródła 
przy zmianach obciążenia. 
Minimalizacja wpływu zasilania i obciążenia, stała wartość wyjściowa, lepsze rezystancje niż 
parametryczne, pracuje jako klucz. 

????????????????????????????????????????????????????????????????????
? 

powrót

 

 

15. Czy stabilizatory impulsowe to zawsze dobre rozwiązanie? Jakie mają
plusy i minusy?

Wprowadzają zakłócenia do obwodu, małe, dłuższy czas przełączania, duża sprawność, 
skomplikowany układ, lepsze rezystancje, do stosowania w układach o dużych różnicach 
napięć wy – we.  

????????????????????????????????????????????????????????????????????
? 

powrót

 

 

16. Podaj warunek symetrii I-go rodzaju we wzmacniaczu różnicowym. Czy to
wystarczy do dobrej pracy?

abc 
 

powrót

 

 

17. Jakie są cechy wzmacniacza różnicowego z układem wejściowym DIDO?

abc 
 

powrót

 

 

18. Częstotliwościowa kompensacja WO ma na celu osiągnięcie:

abc 
 

powrót

 

 

19. Pojęcie tzw. „pozornej masy” w niektórych układach na WO oznacza, że:
W jakich przetwornikach jest ona pożądana?

abc 
 

powrót

 

 

20 (M). Liczba w kodzie BCD = 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 (po lewej MSB) to w
zapisie dziesiętnym:

0001 1100 0011 

BCD

  ­ nie jest to wykonalne ponieważ słowo 1100 jest słowem nie 

dopuszczalnym, dlatego że w ramach tych 4­ch bitów dopuszczalne są tylko stany 
odpowiadające dziesiętnie wartościom 0 ­ 9. 
 

powrót

 

21 (M). Uniwersalny WO typu µA741 objęto pętlą napięciowo-szeregową USZ.
Różnica zwrotna F ≈ 20. Spodziewasz się |k

uf

| rzędu:

abc 
 

powrót

 

 

22 (M).Do WO zastosowano bardzo silne USZ, uzyskano |k

zf

| = 10 kΩ. Określ

typ i podaj wartość modułu transmitancji pętli sprzężenia zwrotnego:

abc 
 

powrót

 

 

23 (M). Układ na WO ma wzmocnienie k

uf

= - 3 V/V. Współczynnik

wzmocnienia wejściowego napięcia niezrównoważenia tego WO wynosi:

abc 
 

powrót

 

 

24. Wzmacniacz z USZ ma mieć bardzo małą R0f. Zastosujesz USZ:

Wzmacniacz z ujemnym sprzężęniem zwrotnym napięciowym równoległym. 
Charakterystyczne dla układów tego typu jest zmniejszenie się impedancji wejściowej i 
wyjściowej.   

????????????????????????????????????????????????????????????????????
?

  

 

powrót

 

 

25. Na precyzyjnym WO zapięto silne USZ o transmitancji toru 5kΩ.

abc 
 

powrót

 

 

26. Który z parametrów WO użytego w generatorze fali prostokątnej wpływa
przede wszystkim na jej jakość:

abc 
 

powrót

 

 

27. O współczynniku stabilizacji napięciowej w stabilizatorze
kompensacyjnym decyduje:

abc 
 

powrót

 

 

28. Na WO zbudowano wzmacniacz z pętlą USZ, wejściem na we+ WO,
R1=R2=10kΩ.

abc 
 

powrót

 

 

29. W celu zwiększenia Rof wzmacniacza zastosowano USZ typu
prądowo-równoległego, w wyniku Rif:

abc 
 

powrót

 

 

30. Wewnętrznie skompensowany WO z USZ ma |Kuf1| = 40v/v i Fgl =50 kHz.
Przy zmianie na |kuf2|=10v/v. Spodziewasz się fg2:

abc 
 

powrót

 

 

31 - 29 (M) ?. O współczynniku stabilizacji napięciowej w stabilizatorze
kompensacyjnym decyduje:

abc 
 

powrót

 

 

32. Zastosowanie nieliniowego USZ w generatorze sinusoidy umożliwia:

abc 
 

powrót

 

 

33. W układzie z pętlą USZ duża wartość różnicy zwrotnej| F |oznacza:

abc 
 

powrót

 

 

34. W układzie na WO z USZ napieciowo-równol. zwiększono ßy.

abc 
 

powrót

 

 

35. Wada generatorów na WO z selektywną pętlą RC to:

abc 
 

powrót

 

 

36. Jakie bloki (i dlaczego) mają zasadniczy wpływ na jakość stabilizatora
kompensacyjnego?

abc 
 

powrót

 

 

37. Zdefiniuj różnice między kodami do zapisu wartości w systemie
binarnym: naturalnym NB oraz BCD

abc 
 

powrót

 

 

38. Na czym polega synchronizm niektórych przerzutników bistabilnych? Czy
to jest zaleta?

abc 
 

powrót

 

 

39. Na WO zapięto bardzo silne USZ o transmitancji ßz - Co możesz
powiedzieć o wynikowej transmitancji całości oraz rezystancjach: wejściowej
i wyjściowej?

abc 
 

powrót

 

 

40. Jaki typ USZ należy zastosować, aby rezystancja wejściowa układu z
zamkniętą pętlą sprzężenia R,- była możliwie duża?

abc 
 

powrót

 

 

41. Spróbuj podać najkrótszą definicję idei pracy stabilizatora
kompensacyjnego.

abc 
 

powrót

 

 

42. Zastosowałeś USZ prądowo-szeregowe do wzmacniacza napięciowego
średniej klasy. Jak zmienią się rezystancje układu po zapięciu tego
sprzężenia:

Zaletą sprzężenia prądowego­szeregowego jest zwiększenie impedancji wejściowej i 
wyjściowej wzmacniacza. To oznacza że rezystancja wejściowa i wyjściowa wzrosną. 
 
Zmiany prądu kolektora spowodowane zmiennością sygnału wytwarzają zmienne napięcie na 
rezystorze w obwodzie emitera, a ponieważ rezystor ten jest włączony szeregowo w obwód 
bazy, napięcie sterujące wzmacniacz stanowi różnicę między napięciem doprowadzonym do 
wejścia a napięciem zmiennym występującym na rezystorze. 
 

powrót

 

 

43. Dlaczego jedna z pętli sprzężenia zwrotnego w generatorze sinusoidy
powinna być nieliniowa? Czy będzie to pętla USZ czy DSZ?

abc 
 

powrót

 

 

44. Na wyjściach asynchronicznego przerzutnika bistabilnego na NOR'ach są
stany: Q = 0, Q = 0. Jaki wniosek sformułujesz?

abc 
 

powrót