1. Właściwości fizyczne i elektryczne izolatorów, półprzew. i przewodników. (rys.str 11) Podstawowy podział materiałów ze względu na ich własności jest tzw układ pasmowy w którym wyróżnia się trzy pasma:

przewodzenia (zakres energii który posiadają elektrony swobodne),

podstawowe (zakres energii który posiadają elektrony na ostatniej powłoce),

zabronione (zakres energii który nie mogą posiadać elektrony).

W zależności od wielkości pasma wzbronionego wszystkie materiały dzieli się na:

przewodniki,

izolatory (pasmo te jest dużo >2eV),

półprzew. (pasmo <=2eV).

Główne cechy materiałów półprzew. jest ich zależność od różnych warunków fizycznych: temperatura, światło, pole elektr i magnetyczne.

2. Zjawisko generacji i rekombinacji nośników półprzew. Generacja- przechodzenie z pasma podstawowego do pasma przewodnictwa. Aby ją wywołać trzeba dostarczyć energię. Rekombinacja- oddawanie energii przez elektrony przy przechodzeniu z wyższego poziomu na niższy. Rys 2.(str 12)

3. Otrzymywanie półprzew. typu ,,p”, własności. Rys.3 (Wf(), pasmo podst (cz. ele.) nieco ↑ poziom akceptorowy z dziurami naj↑ p. przewod) Jeżeli do przewodnika IV wart. doprowadzi się pierw. III wart. to w sieci krystalicznej zabraknie jednego elektronu do wytwarzania 4 wiązań. Powstaje w ten sposób niekompletne wiązanie- powstanie dziura. Nośnikiem większościowym są dziury. Nośnikiem mniejszościowym są elektrony którego ilość zależy od temp. Ilość nośników większościowych zależy od koncentracji domieszki.

4. Otrzymywanie półprzew. ,,n”. Rys.4(pasm. podst. ↑poziom donorowy,(cz ele) nieco↑ pasm przew) Jeżeli do czystego kryształu Germanu lub Krzemu wprowadzi się pierwiastek pięcio- wartościowy (Arsen) to 4 spośród 5 elektronów utworzy wiązania. Pozostały elektron będzie poruszał się swobodnie. Nośnikiem większościowym są eletr. Domieszkę taką nazyw. donorową

5. Podstawowe etapy otrzymywania półprzew. domieszkowych.

-uzyskanie czystego polikrystalicz. Si (I -uzyskanie zw. SiCl₄, SiHCl₃ lub SiJ₄, występujące w przyrodzie i oczyszczenie w procesie destylacji frakcyjnej [czystość związków =98%]; II- Uzyskanie Si pierwiastkowego przez wysokotemperaturowy rozkład termiczny lub redukcję wodorem; III -oczyszczenie Si przez topienie strefowe).

-domieszkowanie Si (równomierne, nierównomierne (implantacja jonów),

-doprowadzanie końcówek i wykonanie obudowy z tworzyw sztucznych.

6. Omów warystor i termistor.

Warystor to rezystor którego rezystancja zależy od napięcia. Jest zbudowany ze związków Si, połączony lepiszczem. Rodzaje warystorów: dyskowe WD, wałkowe WN. Warystory są wykorzystywane w układach ochrony przepięciowej tyrystorów oraz w układach automatyki i miernictwie.

Termistory -rezystory półprzew. których rezystancja zależy od temperatury. W zależności od charakteru zmiany rozróżniamy termistory o ujemnym NTC i dodatnim współ. temp. rezyst. PTC oraz skokowej zmiany rezyst. CTR. Zastosowanie: pomiar temp, mocy, zabezpieczenie cieplne maszyn elektrycznych..

7. Piezorezystory i fotorezystory.

Piezorezystor -rezystor półprzew. którego rezystancja ulega zmianie pod wpływem ciśnienia jednoosiowego wywołanego siłą zewnętrzną. K-współ. tensometryczny=(ΔR/R_O)/(ΔL/L_O).

R₀-rezyst. początkowa tensometru; L₀-długość przed odkształceniem.

Stosowane są do: pomiaru sił w wagach sklepowych, skręt wału na statku.

Fotorezystor- rezystor półprzew, którego rezystancja silnie zmniejsza się pod wpływem zewnętrznego promieniowania elektromagnetycznego. Zast.- pomiar strumienia świetlnego w układach pomiarowych i automatyki.

8. Gausotron, hallotron.

Gausotron- półprzew. rezystor którego rezystancja zależy od pola magnetycznego oddziałującego na niego. Służą do pomiaru indukcji magnetycznej w silnikach elektrycznych.

Hallotron- jest to przyrząd półprzew. wykorzystujący zjawisko Halla. Dzielimy je ze względu na przebieg charakterystyk biegu jałowego:

sygnałowe- duża czułość, wysokie napięcia Halla.

pomiarowe- duża liniowość charakt, niezależność parametrów od temp.

Zast- pomiar ind magnetycznej w głowicach magnetycznych, elementy mnożące.

9. Zjawiska w złączu pn bez i z polaryzacją zewnętrzną. Rys str34

Złącze pn to warstwa przejściowa istniejąca w obszarze stykania się półprzew. typu n-p. W obszarze tym dziury półprzew. typu ,,p” będą przenikały do półprzew. typu `'n”, a elektrony odwrotnie. Między jonami dodatnimi półprzew. typu `'p” powstaje pole elektryczne, które przeciwdziała dalszemu przechodzeniu dziur i elektronów. Tworzy się tzw bariera potencjałów.

Wyróżnia się 2 kierunki polaryzacji:

-przewodzenia (+) dołącza się do przewodnika typu p, (-) do przewodnika typu n. Bariera potencjału jest zmniejszona, elektrony warstwy n jako nośniki większościowe mogą przechodzić na stronę warstwy p gdzie ulegają rekombinacji. W efekcie przez złącze pn zaczyna płynąć prąd.

-zaporowy. Do warstwy n dołącza się (+) a do warstwy p (-). Bariera potencjału zwiększa się a dyfuzja nośników większościowych zmniejsza się. Nosniki mniejszościowe mogą dalej przepływać przez złącze i one tworzą prąd złącza w kierunku zaporowym.

10. Klasyfikacja diod , dioda prostownicza energetyczna. Rys str. 40

Diody półprzew. dzielimy na

prostownicze (energetyczne, sygnałowe),

specjalne (LED, Zenera, tunelowe, pojemnościowe, fotodiody).

Dioda prostownicza energetyczna- służy do prostowania napięcia lub prądu o kształcie sinusa o częstotliwości sygnału od 50-400Hz. Parametry:

-prąd graniczny If(AV)M- dopuszczalna wart. średnia prądu w stanie ustalonym.

-szczytowe nap. wsteczne powtarzalne Urrm

-nap wsteczne niepowtarzalne Ursm

-nap. przebicia Ubr

11. Omów wpływ temp na charakterystykę prądowo-napięciową diody prostowniczej.

12. Podaj charaktyrystykę prądowo-nap diody Zenera, parametry, zastosowanie. Rys str 42

Pracuje ona w kierunku zaporowym.

Parametry

-P_MAX- moc admisyjna- max moc dopuszczalna

-rezyst. dynamiczna

-Uz napięcie zenera,

-temp. współ stabilizacji

Zastosowanie: stosuje się do budowy ograniczników i stabilizatorów napięcia, pomiar temp.

13. Fotodioda. Char str 43

Diody półprzewodnikowe zoptymalizowane pod względem wykorzystania wrażliwości złącza na promieniowanie w zakresie widzialnym i podczerwonym. Mają one w obudowie przezroczyste okienko umożliwiające przenikanie promieniowania do złącza p-n. Prąd fotoelektryczny złącza jest proporcjonalny do natężenia światła E.

Z char. U-I wynika że fotodioda może stanowić elementarne fotoogniwo. Nap. zasilania można zwielokratniać przez ich szeregowe łączenie zaś wydajność prądową przez równoległe.

Zastosowanie: układy pomiarowe (pomiar natężenia oświetlenia), w układach automatyki jako czujki światła oraz w fotoogniwach.

14. Diody LED.

Długość fali świetlnej zależy od pasma zaporowego. Napięcie do tych diod doprowadza się w kierunku przewodzenia. Promieniow. przez nie emitowane jest efektem świetlnej rekombinacji elektronów i dziur p.-n. Barwa emitowanego światła zależy od materiału użytego do budowy diody LED. W praktyce stosuje się diody o wspólnej obudowie tzw. Wskaźnik hybrydowy.

15. Omów budowę, polaryzację tranzystora npn i pnp.

Budowa NPN. Na podłożu o silnym domieszkowaniu n+ i grubości ok. 130μm jest warstwa typu n o grubości 7mm. Dolna część tej warstwy to kolektor a górnej części jest obszar typu p stanowiący bazę. Najwyżej wytwarzany jest kolejny obszar typu n (emiter). Grubość warstwy bazy 1μm. Każdy obszar ma naniesioną warstwę metaliczną do podłączenia wyprowadzeń.

Budowa PNP - odwrotnie.

NPN- złącze E-B spolaryzowane w kierunku przewodzenia, K-B zaporowo.

PNP-

16. Tranzystor npn, właściwości jego wzmocnienia.

(złącze E-B spolaryzowane w kierunku przewodzenia) Przez spolaryzowanie w kierunku przewodzenia złącze emiterowe wtryskiwane są z emitera do bazy nośniki większościowe emitera. Nośniki te poruszają się w kierunku kolektora i docierają do spolaryzowanego zaporowo złącza kolektorowego. Jako nośniki mniejszościowe w warstwie bazy elektrony swobodnie przepływają do obszaru kolektora. β-wsp wzmocnienia prądowego= J_C/J_B (5..900).

17. Określ wzmocnienie prądowe β. Stosunek ilości nośników wstrzykiwanych do kolektora do ilości nośników w bazie nazywamy współ. wzmocnienia prądowego β. β=J_C/I_B ;

18. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

Układ wspólnego emitera OE rez. wej.- mała, rez. wyj.- duża ,wzmocnienie mocy-duże , częstot. graniczna-mała ,wzmocnienie prądowe-duże ,wzmocnienie napięciowe-duże. Odwraca fazę napięcia wyj. do napięcia wej.

Układ wspólnej bazy OB. rez. wej.-mała ,rez. wyj.-bardzo duża , wzmocnienie prądowe-<1, wzmocnienie napięciowe-duże, częstot. graniczna- duża. Nie odwraca fazy.

Układ wspólnego kolektora OC Rez. wej. - duża, rez. wyj. - mała. Wzmocnienie prądowe duże, wzmocnienie napięciowe =1, częstotl graniczna mała. Nie odwraca fazy.

20. Parametry katalogowe tranzystorów małej mocy.

Parametry statyczne:

β- współ. wzmocnienia prądowego β=I_C/I_B

I_CO- zerowy prąd kolektora,

I_E0- zerowy prąd emitera,

U_CESAT- spadek napięcia na tranzystorze nasyconym,

F_T- max częstotl pracy,

C_Z- pojemność pasożytnicza.

Parametry graniczne

-napięcia i prądy niszczące tranzystor

-P_ad- moc admisyjna,

-I_cm- max prąd C,

-U_CEM- max napięcie między C a E,

-T_jmax- temp pracy.

Parametry dynamiczne - określają parametry przy szybkich zmianach.

21. Parametry małosygnałowe tranzystora ,,h” rys str 54

Jeżeli tranzystor potraktujemy jako czwórnik to możemy go opisać

U_BE=h₁₁I_B+h₁₂U_CE;

I_C=h₂₁I_B+h₂₂U_CE;

h₁₁=U_BE/I_B(przy U_CE=0)-impedancja wejściowa;

h₁₂=U_EB/U_CE (przy I_B=0)-współ. oddziaływania wstecznego;

h₂₁=I_C/I_B (przy U_CE=0)-współ. wzmocnienia prądowego;

h₂₂=I_C/U_CE (przy I_B=0)-konduktancja wyjściowa

22. Budowa JFET. Str 56

G→I=^D/_S G-bramka, S-źródło, D-dren.

Budowa: Na podłożu o przewodnictwie p (półprzew. typu p silnie domieszkowany) wytwarza się obszar typu n, który tworzy tzw. kanał. Na końcach kanału znajdują się elektrody: źródło S, dren D. Powyżej kanału wytwarza się znowu wqarstwa typu p -bramka G.

Zasada działania: Jeżeli napięcie U_GS=0 i U_DS ma bardzo małą wart. to tranzystor zachowuję się jak rezystor. Przy narastaniu U_DS złącze kanał-bramka jest coraz silniej polaryzowane zaporowo, przy czym polaryzacja ta jest silniejsza w pobliżu drenu. Przy pewnej wart. U_DS=U_DSSAT -nastepuje zamknięcie kanału przy drenie. Dalszy wzrost napięcia powoduje, że kanał jest zamykany coraz bliżej źródła. Przyrost napięcia rozkłada się na warstwie zaporowej, nie powodując dalszego wzrostu prądu. Tranzystor wchodzi w stan nasycenia, a prąd przez niego płynący jest prądem nasycenia.

23. Zjawiska w strukturze MOS w zależności od polaryzacji bramki. Str 59-61

Gdy U_G>0. Dodatnie pole elektryczne wnika do półprzew. i powoduje przyciąganie nośnieków większościowych do powierzchni. Nośniki większościowe tworzą w warstwie przy powierzchniowej warstwę wzbogaconą pod którą powstaje warstwa zubożona.

Gdy U_G<0. Elektony półprzew. są wypychane w głębszy obszar tworząc ładunek jonowy ujemny. Przy dostatecznie dużym ujemnym napięciu dziury przyciągane na powierzchnię półprzew tworzą warstwę inwersyjną typu P.

24. Budowa, symbol, char, własności tranzystora MOSFET. Str 61

W tranzystorze MOSFET prąd I_D może płynąć przy U_GS=0. Aby wstrzymać przepływ prądu trzeba doprowadzić do bramki napięcie wytwarzające pole elektryczne zubożające kanał wbudowany. (T-tor z kanałem zubożonym typu n lub p).

Parametry:

-napięcie progowe U_TO 3-5 V

-napięcie U_DS. 3-15 V

-R_GS 10¹⁰-10¹⁵

-częstotliwość przełączania (rząd GHz)

25. Porównaj tranzystory bipolarne i polowe.

Tranzystory unipolarne mają rezyst wej większą niż tranzyst bipolarne, pobierane mniejsze moce do sterowania, płaska ch-ka, szybszy czas przełączenia, wyższe częstotliwości pracy. Coraz częściej stosowane są unipolarne (wypierają bipolarne). Mniej obciążają źródło sygnału. W tranzyst bipolarnych sterowanie tranzyst odbywa się prądem. Natomiast w unipolarnych sterowanie jest napięciem.

26. Podaj budowę, zast, symbol i rodzaje transoptorów. Str 64

Zadaniem ich jest separowanie wysokonapięciowych obwodów wyjściowych od niskonapięciowego obwodu wejściowego w układach automatyki.

Rodzaje:

LED-fotodioda (1-3%)

LED-fototranzystor (wsp transmisji α_J=I₀/J_F*100% (10%-100%)),

LED-fotodarlington (α_J-100-500%).

27. Podaj definicję wzm. oraz ich klasyfikacje.

Wzm.- układ elektoniczny zwiększający moc sygnału wejściowego z możliwie wiernym zachowaniem jego kształtu.

Podział wzm:

Wg wielkości wzmacnianego sygnału:

-małych sygnałów,

-dużych sygnałów,

Wg zależności wzmocnienia sygnału od częstotliwości

-wzm. prądu stałego

-wzm. prądu zmiennego

Wg zakresu częstotliwości wzmacnianych sygnałów:

-średniej,

-dużej,

-b.dużej,

-małej;

Wg punktu pracy i okresu przepływu prądu kolektora

Wg klasy: A, AB, B, C, D

28. Schemat blokowy wzm małych sygnałów i parametry. Str 67-69

Parametry:

-impedancja wejściowa- z_i=U_i/I_i ;

-impedancja wyjściowa- z₀=U₀/J₀ ;

-wzmocnienie napięciowe biegu jałowego Ku₀=U₀/I_i przy Z_L=∞

-Z_L-impedancja obciążenia

-sprawność energetyczna η_en=P₀/(P₁+P₂)<1

-współczynnik zawartości harmonicznych h

29.Zniekształcenia we wzm. i zdefiniuj współ. harm. „h”

Zniekształcenia wzm:

liniowe- wynikające z niedopasowania pasma przenoszenia do pasma częstotliwości sygnału wzmocnionego;

nieliniowe- wynikające z nieliniowości charakterystyk elementów aktywnych tranzystorów U₀=f(U_i). Najczęściej cechuje je nasycanie.

Zniekształcenia nieliniowe powodują że widmo sygnału wyj zawiera oprócz wszystkich częstot harm. jeszcze dodatkowo częstot, których nie ma w sygnale wej. Na wyj otrzymujemy tym większe zniekształcenie napięcia im większe są amplitudy poszczególnych harmonicznych. Wart. tych zniekształceń określa współ. zawart. harm: h_%=√(∑(U_oi)²/U_o1n²)*100%, gdzie U_OI to amplitudy poszczególnych harm. sygnału wyjściowego h_%- powinno być mniejsze od 1%

30. Uniwer wzm wielostop malej mocy i określić jakie param są najistotniejsze dla poszególnych stopni.

1-przedwzm (duża rezyst wej, mała wrażliwość na zakłócenia);

2-stopnie pośrednie (duży współ. wzmocnienia nap, szerokie pasmo częstotliwości przenoszenia).

3-stopień końcowy (impedancja wyjściowa Z₀ dopasowana do obciązenia Z_L, duży współczynnik wzmocnienia mocy, małe zniekształcenia)

31. Określ na char WE i WY punkt pracy. Str 72 rys b

32. Od czego zależy położenie punktu pracy.

Zależy od:

-parametrów tranzystora (wpływ temp)

-szybkość starzenia materiałów

-napięcia zasilającego

33.Podaj i omów znane Ci układy polaryzacji punktu pracy tranzystora.

Strona 72-74

34. Dwa wybrane sposoby stabilizacji pkt pracy tranzystora.

I - Wzmacniacze prądu przemiennego.Za pomocą emiterowego ujemnego napięcia zwrotnego(rys.str.76).Rezystor Re wprowadza silne ujemne sprzężenie zwrotne, co powoduje stabilizację punktu pracy. Jeżeli temp. Rośnie, napięcie Ube maleje o pewną wartość ΔUeb. Stały spadek napięcia na rezystorze Ure powoduje wzrost prądu Ib, a tym samym prądu Ie. Wzrost prądu Ie zwiększa spadek napięcia na rezys.Re, co kompensuje malejące napięcie ΔUbe i przywraca pierwotną wartość Ib i Ic.

II - Wzmacniacze prądu stałego.Za pomocą właczonego w obwód emitera tranzystora ze zwartym obwodem kolektora-bazy.(czyli praktycznie wykorzystuje się tu złącze p-n spolaryzowane w kierunku przewodzenia Ueb2). Jeżeli dzięki zasilaniu ze źródła prądowego nastąpi przepływ tego samego prądu przez oba tranzystory, to spadki napięcia

czyli w układzie następuje kompensacja dryftu temperaturowego.

35. Podaj schemat wzmacniacza m.s. m.cz, RC i określ, od czego zależy częstotliwość górna i dolna pasma przenoszenia wzmacniacza.

Strona 78.

36. W jakim celu stosujemy sprzężenie zwrotne, jak wpływają na własności wzmacniacza? Zadaniem sprzężenia jest: korekcja ch-ki częst przez zmianę rezystancji wej. wyj. i stabilizacja pkt pracy. Najczęściej we wzmacniaczach stosuje się ujemne sprzężenie zwrotne, które:

zmienia impedancję wejściową i wyjściową, zmniejsza zniekształcenia nieliniowe, poprawia stabilność parametrów, stabilizuje pkt. pracy.

Wyróżniamy 4 rodzaje sprzężeń (-) różniących się sposobem pobierania sygnału zwrotnego z wyjścia (napięciowe, prądowe) i sposobem podawania go na wejście (szeregowe lub równoległe ze źródłem sygnału)

Napięciowe	Prądowe	Szeregowe	Równoległe
Z'o < Zo Działa stabilizująco na Uwy przy zmianach obciążenia	Z'o > Zo Działa stabilizująco na Iwy przy zmianach obciążenia	Z'i > Zi	Z'i < Zi

Wyróżniamy także układ o dodatnim sprzężeniu zwrotnym, gdzie następuje zwiększenie współ. Wzmocnienia wzmacniacza.

37. Podaj schemat wtórnika emiterowego i omów jego własności.

Rysunek str.82.

Jest to przykład układu z prądowo-szeregowym sprzężeniem zwrotnym. W układzie tym transmisja β_u(jώ)=1, k'_u=(1/ β_u)=1. Rezystancja wejściowa jest sumą Rwejściowej tranzystora h₁₁ oraz (1+h₂₁) R_E. Jej zwiększenie stanowi najistotniejszą cechę wtór.emit. , który także zwiększa R wejściową nie zmieniając sygnału wejściowego K_u=1, stąd nazwa wtórnik. Jest on stosowany jako pierwszy stopień wzmac. dopasowujący R wejściową do R źródła sygnału.

38. Podaj schemat wzmacniacza różnicowego oraz wyjaśnij, dlaczego dryft temper. pkt. pracy jest w nim kompensowany.

Rysunek strona 84

Składa się z pary tranzystorów, sprzężonych ze sobą E poprzez wspólne źródło prądowe I_EE. Układ posiada dwa U_we i dwa U_wy niesymetryczne( U₀₁,U₀₂) oraz U_02-1 tzw. wyjście symetryczne. Zasilany jest U_CC. Prądy polaryzacji I_B1, I_B2 płyną przez rezystory R_S, ich stałość uzyskuje się przez zasilanie wzmacniacza przez źródło prądowe I_EE. Jeżeli ze względu na wzrost temp. zmieni się U_EB1 oraz U_EB2 o ΔU_EB1= ΔU_EB2, to zmieni się prąd I_E1 i I_E2 o ΔI_E1= ΔI_E2. I_E1+I_E2=I_EE=const. a po zmianie I_E1+ΔI_E1 +I_E2+ Δ I_E2=I_EE=const. Tak więc ΔI_E1= ΔI_E2

Sygnał wspólny pojawiający się na obu wejściach ΔU_i1 = ΔU_i2 jest tłumiony, nie powoduje zmiany na wyjściu wzmacniacza, co zapewnia kompensację dryftu temp.

39. Podaj charakterystyki wzmacniacza różnicowego U₀₁=f(U_R), U₀₂=f(U_R), U_0(2-1)=f(U_R)

strona 85

40.Określ parametry wzm. różnicowego.

1)współ. wzmocnienia dla sygnału wejściowego różnicowego

K_R1=( ΔU₀₁/ ΔU_R), K_R2=( ΔU₀₂/ ΔU_R), K_R(2-1)=( ΔU_0(2-1)/ ΔU_R)

2)współ. wzmocnienia dla sygnału wspólnego

K_w1=(ΔU₀₁/ΔU_w), K_w2=(ΔU₀₂/ΔU_w), K_w(2-1)=(ΔU_0(2-1) /ΔU_w)

gdzie : napięcie różnicowe U_R=U_i2-U_i1, napięcie wspólne U_w=U_i1-U_i2/2;

3)współ. tłumienia składowej wspólnej

WTSW₁ =K_R1/K_W1, WTSW₂ =K_R2/K_W2, WTSW_(2-1) =K_R(2-1)/K_W(2-1) ,

Współczynnik ten jest najczęściej wyrażany w dB.

41. Podaj schemat blokowy wzmacniacza prądu stałego WPS.

42.Omów sposób realizacji źródła prądowego oraz układu przesuwania poziomu we wzmacniaczach prądu stałego.

Na wejściu wzmacniacza stosuje się dwa lub trzy stopnie zbudowane w układzie wzmacniaczy różnicowych a korzysta się z wyjścia niesymetrycznego. Należy więc skompensować stosunkowo duże napięcie niezrównoważenia stąd stopnie przesuwania potencjału.

Dobierając odpowiednią diode Zenera moźna uzyskać rządane przesunięcie potencjału. Czasami stosuje się tranzystory p-n-p, dobierając punkt pracy tranzystora p-n-p przez Rc i Re

43. Podaj symbol oraz parametry idealnego wzmacniacza operacyjnego WO.

Rysunek strona 94

Parametry:

• nieskończenie duże wzmocnienie różnicowe K_R → ∝,

• współczynnik tłumienia WTSW → ∝, K_W=0,

• rezystancję różnicową R_i(2-1)= ∝,

• nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia f_T→ ∝,

• zerową rezystancję wyjściową R₀=0,

• zerowe napięcie niezrównoważenia U_N=0,

• zerowe prądy polaryzacji I₁-I₂=0.

44. Określ napięcie niezrównoważenia U_N wzmacniacza operacyjnego i sposób jego kompensacji.

Napięciem niezrównoważenia nazywamy napięcie pojawiające się na wyj wzm. po zwarciu jego wejść. Należy tak dobrać wart. potencjometru R by U_N=0. Napięcie niezrównoważenia U_N=[0,3 - 20]mV a możemy je zrównoważyć podając na wejście dodatkowe napięcie ze źródła zasilania.

45. Jakie wielkości graniczne charakteryzują WO i jak należy zabezpieczyć wzmacniacz przed ich przekroczeniem?

Wielkości graniczne:

• maksymalne napięcie różnicowe (U_R)_max,

• maksymalne napięcie wejściowe (U₁)_max, (U₂)_max.

Zabezpieczyć wzmacniacz przed przekroczeniem (U_R)_max można przez włączenie diod krzemowych równolegle do wejścia, które praktycznie nie przewodzą w zakresie (U_R)<0,65V.

Rysunki str. 96.

46. Wyprowadź wzór na wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego ze sprzężeniem zwrotnym.

W celu wyznaczenia współczynnika zakładamy, że wzmacniacz jest idealny, tzn. I_R=0, U_R=0. Potencjał zacisku(-) jest = (+), czyli w punkcie węzłowym występuje tzw. masa pozorna.(SCHEMAT strona 98)

47. Wyprowadź wzór na współczynnik wzmocnienia K_U wzmacniacza nieodwracającego.

SCHEMAT strona 99.

48. Podaj schemat i wyprowadź wzór na transmitancję sumatora i integratora.

SCHEMAT strona 99 i 101

Schemat sumatora możemy opisać równaniami:

Rozwiązując ten układ otrzymujemy:

Jeżeli: R₁=R₂=...........R_n=R to

INTEGRATOR

Zgodnie z zależnością ogólną

transmitancja układu:

dla CR=T_i

Układ pozostaje całkujący. Jeżeli kondensator jest wstępnie naładowany do U₀, to

2

U₂

U₁

1

U_R

WR

WR

Stopień przesuwania potencjału

Stopień wyjściowy (wtórnik)

---