WB - otrzymujemy to samo wzmocnienie napięciowe, ale z dodatnim znakiem, rezystancja wejściowa układu WB jest β razy < niż WE. Ze wzgl na małą rezystancję wejściową ukłąd WB jest w zakresie m.cz. rzadko stosowany

WK - rezyst wej nie różni się od WE z ujemnym sprzężeniem prądowym, bardzo mała rezystancja wyjściowa

Ujemne sprzężenie:

- Zmniejsza szumy wzmacniacza

- Zmniejsza wzmocnienie, zmniejszenie zniekształceń i nieliniowości

- Rozszerzenie płaskiego odcinka charakterystyki amplitudowej

- Możliwość przewidzenia zachowania układu w różnych sytuacjach

- Nap szumów bez sprzężenia jest > niż nap szumów ze sprzężeniem

- |βK_u| >>1 silne ujemne sprzężenie zwr

- uniezależnia właściwości od toru głównego wzm

- umożliwia dowolne kształtowanie charakt wzm

- efekt Millera - na wyj wzm z ujemnym sprzęż zwr coś się pokazuje

Dodatnie sprzężenie

- zmniejsza pasmo przenoszonych częstotliwości

- wzmocnienie rośnie, szumy rosną

- przy konstruowaniu generatorów

Wpływ sprzęż zwrotnego na parametry wzm

- ustabilizowanie wartości wzmocnienia z równoczesnym zmniejszeniem zniekształceń

- zmiana wartości impedancji wejściowej (odejmowanie albo napięcia albo prądu) oraz zmiana impedancji wyjściowej (pobiera z wyjścia albo próbkę napięcia albo prądu)

Przerzutnik astabilny.

Układ NE 555 w przypadku małych częstotliwości stanowi najprostsze rozwiązanie przerzutnika astabilnego. Zależnie od elementów dołączonych z zewnątrz, układ ten może pracować jako przerzutnik astabilny lub jako precyzyjny przerzutnik Schmitta

Ponieważ wartość rezystancji R1 nie może być równa zero, dlatego też nie możemy zbudować na tym układzie generatora o wypełnieniu 50%.

Wartości rezystorów i kondensatora dobieraliśmy tak, aby okres drgań był duży (możliwość zaobserwowania zmian na diodzie LED)

Przerzutnik monostabilny.

Układ scalony NE 555 można również zastosować do wytwarzania pojedynczych impulsów. Za jego pomocą można generować impulsy o czasie trwania od kilku [mik s] do kilku minut.

Czas trwania impulsu jest równy czasowi potrzebnemu do tego, by napięcie na kondensatorze wzrosło od zera do wartości górnego progu przełączania 2/3UCC.

Jeżeli w czasie trwania impulsu pojawi się nowy impuls wyzwalający, przerzut nie nastąpi, impuls ten zostanie zignorowany.

Przerzutnik monostabilny z podtrzymaniem.

W przerzutniku tym czas trwania impulsu jest liczony nie od pierwszego impulsu w ciągu impulsów wyzwalających lecz od ostatniego. Przerzutniki o tej własności noszą nazwę uniwibratorów z podtrzymaniem.

Układ ten powróci do stanu spoczynkowego dopiero wówczas, gdy co najmniej przez czas t1 nie pojawi się nowy impuls wyzwalający. Układ ten jest również nazwany detektorem przerw w ciągu impulsów.

WZM m.cz.

Dobór punktu pracy jest uzależniony od przeznaczenia układu i jego pracy.

Podstawowymi parametrami określającymi położenie punktu pracy P są wartości prądu kolektora Ic i napięcia między kolektorem a emiterem Uce.

Statyczny punkt pracy musi znajdować się w dozwolonym obszarze ograniczonym przez następujące warunki:

-prąd zerowy kolektora Iceo

-maksymalne dopuszczalne napięcie kolektora Ucemax

-maksymalna dopuszczalna moc strat Pmax

-maksymalny dopuszczalny prąd kolektora Jcmax

-napięcie nasycenia Ucesat

Położenie punktu pracy zależy więc od wartości napięcia zasilania układu Ucc, powodując równoległe przesuwanie prostej obciążenia &=arctgRc=const.

Drugim czynnikiem decydującym o położeniu punktu pracy jest wartość

rezystancji w obwodzie kolektora Rc. Z równania Ic=(1/Rc)(Ucc-Uce)wynika ,że zmiana wartości tej rezystancji powoduje zmiany nachylenia prostej obciążenia. Zmieniając wartość stałego prądu bazy Ib można w sposób ciągły zmieniać

położenie punktu pracy wzdłuż prostej obciążenia rezystancji Rc. Wartość prądu bazy w punkcie pracy Ib(P) ustala się przez dobór odpowiedniej

wartości rezystora Rb. Natomiast od wartości napięcia Uce(P) zależy amplituda największego ,nie zniekształconego napięcia wyjściowego, możliwego do uzyskania we wzmacniaczu ,przy czym największe napięcie wyjściowe można uzyskać dla około Uce(P)= Uc = 0.5 Ucc. Wówczas ,przy sinusoidalnym pobudzeniu ,obie „połówki” sinusoidy są obcinane symetrycznie ,a zniekształcenia są najmniejsze. Punkt P może więc poruszać się pomiędzy punktami W (na granicy obszaru nasycenia) a Z (na granicy obszaru odcięcia).Obranie punktu P leżące zbyt blisko punktu W spowoduje obcinanie dolnych „połówek” nawet stosunkowo niewielkiego sygnału wyjściowego. Analogicznie w punkcie P leżącym zbyt blisko punktu Z nastąpi obcinanie górnych „połówek” sygnału wyjściowego. Ponadto warto zauważyć , że odpowiadający optymalnemu punktowi pracy P prąd bazy Ib(P) musiałby zostać odpowiednio zmieniony przy zmianie wartości rezystancji Rc (czyli przy zmianie kąta nachylenia prostej obciążenia).

Wybór punktu pracy:

Wyznaczenie punktu pracy sprowadza się do takiego doboru rezystancji R₁ , R₂, R_e, R_c, aby pewne charakterystyczne napięcia i prądy tranzystora przyjmowały wartości zgodne z naszymi założeniami. Dobieramy więc rezystancje tak, aby tranzystor znajdował się w ustalonym przez nas punkcie pracy:

Aby spełnione były założenia zadania należy przyjąć wartość spoczynkowego napięcia na kolektorze (przy braku sygnału sterującego) równą około U_c =0,5U_cc.

Wyliczmy dokładną wartość tego napięcia na kolektorze wyznaczając przy okazji wartość maksymalnej amplitudy sygnału wyjściowego bez zniekształcenia.:

Z wykresu wyjściowej charakterystyki układu określmy wzór na maksymalną amplitudę sygnału wyjściowego bez zniekształcenia:

Maksymalna amplituda sygnału wyjściowego bez zniekształcenia (z rysunku) wynosi:

-U_ce0 - to wartość napięcia kolektor -emiter przy której prąd kolektora I_c jest równy 0. (na wykresie

odpowiada to takiej wartości U_ce =U_ce0 dla której prosta obciążenia przecina oś odciętych.

-U_gn = 0,3 V - napięcie nasycenia . Spadek napięcia kolektor -emiter nie powinien spaść poniżej tej wartości bo wówczas nastąpiłby silny spadek parametrów r_{ce ,} g_m. β. Stan nasycenia przy pracy liniowej jest niepożądany ponieważ prowadzi do dużych zniekształceń. Nie należy również dobierać zbyt dużej wartości napięcia kolektora , ponieważ maleje wtedy spadek napięcia na Rc ,a tym samym wzmocnienie napieciowe.

Rezystor kolektorowy to główny element decydujący o wzmocnieniu całego układu, dlatego nie może on mieć zbyt małej wartości.

Rezystor emiterowy powinien być około 10 razy mniejszy od rezystora kolektorowego, co zapewni odpowiednią stabilizację i stałość punktu pracy. Rezystor ten wprowadza sprzężenie zwrotne, które przeciwdziała ewentualnym zmianom prądu kolektora (np. pod wpływem temperatury ).

Stabilizacja punktu pracy .

W układzie tym napięcie U_b jest ustalone przez dzielnik R₁ i R_{2 ,} a wymagany prąd kolektora przez rezystor R_e. Jeżeli z jakichkolwiek przyczyn prąd kolektora zwiększy się (np. na skutek zwiększenia temperaturowego wartości β) to wzrośnie także napięcie U_e .Ponieważ napięcie U_b jest ustalone ,zmaleje napięcie U_be .To skoleji spowoduje zmniejszenie prądu bazy a w efekcie redukcję prądu kolektora .W tym układzie polaryzacji jest więc zapewniona stabilizacja punktu pracy(ponieważ ujemne sprzężenie zwrotne na rezystorze R_e .zapewnia stałość prądu kolektora . Stabilizacja punktu pracy jest tym lepsza większa jest wartość rezystancji R_e oraz im mniejsza jest wartość rezystancji R_b =R₁ R₂ /(R₁ +R₂ ).

Stałośc punktu pracy jest więc tym lepsza im większy wybierze się spadek napięcia na rezystancji R_e. Jeżeli wartość R_e będzie zbyt mała ,to wartość napięcia na emiterze będzie znacznie mniejsza niż wartość napięcia na złączu baza-emiter ,powodując niestałość spoczynkowego punktu pracy np. na skutek zmian U_be wraz ze zmianami temperatury. Można zwiększyć stałość punktu pracy dołączając do R_e szeregowo rezystor R z równolegle dołączonym kondensatorem C.

Warunki sterow tra sygnałem zmiennym.

W celu spełnienia założeń na wejście tranzystora musimy zadać sygnał zmienny (U_we) przez kondensator C_we który ma za zadanie wyeliminowanie składowej stałej sygnału wejściowego.. Również na wyjściu układu stosujemy kondensator C_wy, który ma za zadanie wyeliminowanie składowej stałej sygnału wyjściowego. Trzeci z dołączonych do układu kondensatorów C_e spełnia inne zadanie od dwu poprzednich. Dla składowej stałej stanowi on przerwę, dlatego też rezystor emiterowy wprowadza do układu ujemne sprzężenie zwrotne stabilizujące pracę układu, a dla składowej zmiennej działanie jego powoduje wzmocnienie składowej zmiennej.

Na wyjściu układu dołączamy jeszcze obciążenie R₀, tak jak ma to miejsce przy pracy układu w rzeczywistości.

Wyznaczenie pojemności C_E, C₁, C_2.

Dla zakresu dolnych częstotliwości pracy wzmacniacza istotne są takie elementy, jak C_E, C₁, C₂. Wpływają one na przenoszenie małych częstotliwości sygnału sterującego.

W celach projektowych przyjmuje się, że tylko jedna z tych pojemności znacząco wpływa na działanie układu wzmacniacza. Niech będzie to pojemność C_E.

Wartość wzmocnienia napięciowego powinna być stała do dolnej częstotliwości granicznej pasma akustycznego. f_d =20Hz .Ponieważ układ zawiera trzy filtry górnoprzepustowe , częstotliwości graniczne poszczególnych filtrów muszą być mniejsze niż f_d . Jest to częstotliwość, przy której wzmocnienie układu spadnie o 3 dB.

Obliczenie wartości kond sprzęgającego C_1:

Kondensator wejściowy C₁ ma za zadanie odseparować wzmacniacz od stałych napięć wejściowych (przepuszcza tylko składowe przemienne ).Wraz z rezystancją widzianą z bazy tranzystora w kierunku wzmacniacza tworzy górno-przepustowy filtr r_weC .Filtr ten dobrze przenosi sygnały o dużych częstotliwościach , a tłumi sygnały o częstotliwościach niskich. Najniższa częstotliwość przenoszona przez filtr nazywana jest częstotliwością graniczną f_{d .}

Obl wart kond C₃ blokującego (bocznikującego) rezystor emiterowy.

Kondensator C_e dla składowej stałej stanowi przerwę , wraz z równolegle dołączonym rezystorem emiterowym zwiększa stałość punktu pracy wzmacniacza usuwając składową zmienną napięcia z rezystora emiterowego.

Wartość pojemności kondensatora C₃ realizującego zwarcie do masy składowej zmiennej prądu

emitera wybiera się tak ,aby jego impedancja dla sygnału o najmniejszej częstotliwości była mała w porównaniu z R_e..

Wzrost reaktancji kondensatorów sprzęgających C₁ i C₂ i C_e wpływa na spadek wzmocnienia przy małych częstotliwościach .Np. w przypadku pojemności C_e wraz z maleniem częstotliwości rośnie wartość wartość impedancji emiterowej co prowadzi do pogłębienia się ujemnego sprzężenia zwrotnego , a więc do spadku skutecznej wartości wzmocnienia.

Przez Schmitta

Przerzutniki są to układy cyfrowe z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Różnią się one od układów analogowych z dodatnim sprzężeniem zwrotnym (generatorów) tym, że ich napięcie wyjściowe nie zmienia się w sposób łagodny, lecz przeskakuje między dwiema stałymi wartościami. Komparator z histerezą, nazywamy również przerzutnikiem Schmitta (jest układem bistabilnym). Komparator z histerezą można zrealizować przez wprowadzenie dostatecznie silnego dodatniego sprzężenia zwrotnego we wzmacniaczu o sprzężeniu bezpośrednim (tzw. wzmacniacz prądu stałego).

Przerzutnik Schmitta jest komparatorem, w którym poziomy włączania i wyłączania nie pokrywają się, lecz różnią się o wartość histerezy przełączania ΔU_we. W przypadku przerzutnika Schmitta przedstawionego na rysunku poniżej, histereza przełączania powstaje wskutek objęcia komparatora dodatnim sprzężeniem zwrotnym przez dzielnik napięcia R₁, R₂.

Przerzutniki Schmitta znalazły najważniejsze zastosowanie w układach przekształcających bardzo wolno zmieniające się napięcie wejściowe na sygnał wyjściowy o przebiegu zmieniającym się w sposób gwałtowny (prawie nieciągły), co ma miejsce przy pewnej ustalonej wartości napięcia wejściowego. Przerzutnik Schmitta może być stosowany jako:

- układ przetwarzający sygnał wejściowy na przebieg prostokątny

- element przejśc pomiędzy przetwornikami A/C

- w czujnikach temperatury (oscylacje w granicach temperatury granicznej)

- fazomierz

- analizator rozkładu amplitudy

---