Jest to stosunek amplitud zespolonych sygnału wyjściowego do wejściowego (której moduł mówi nam o stosunku amplitud, a argument o stosunku faz początkowych).

Co to jest sprawność energetyczna wzmacniacza?

Jest to stosunek mocy wyjściowej od (jest mniejsza od jedności) od zasilania.

Na czym polega i opisz stany pracy tranzystora bipolarnego?

WE charakteryzuje się: - dużym wzmocnieniem prądowym (beta = I_C / I_B) ; - dużym wzmocnieniem napięciowym; - dużym wzmocnieniem mocy. Napięcie wyjściowe w układzie WE jest odwrócone w fazie o 180^o w stosunku do napięcia wejściowego. Rezystancja wejściowa jest rzędu kilkuset W a wyjściowa wynosi kilkadziesiąt kW.
WB charakteryzuje się: - małą rezystancją wejściową; - bardzo dużą rezystancją wyjściową; - wzmocnienie prądowe blisko jedności (alfa = I_C / I_B). Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych częstotliwościach granicznych.
WC charakteryzuje się: - dużą rezystancją wejściową - co ma istotne znaczenie we wzmacniaczach małej częstotliwości; - wzmocnieniem napięciowym mniejsze od jedności; - dużym wzmocnieniem prądowym (beta + 1 = I_E / I_B.>

WE charakteryzuje się:
- dużym wzmocnieniem prądowym (beta = I_C / I_B) ;

- dużym wzmocnieniem napięciowym;
- dużym wzmocnieniem mocy.
Napięcie wyjściowe w układzie WE jest odwrócone w fazie o 180^o w stosunku do napięcia wejściowego. Rezystancja wejściowa jest rzędu kilkuset W a wyjściowa wynosi kilkadziesiąt kW.

WB charakteryzuje się:
- małą rezystancją wejściową;

- bardzo dużą rezystancją wyjściową;

- wzmocnienie prądowe blisko jedności (alfa = I_C / I_B).
Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych częstotliwościach granicznych.

WC charakteryzuje się:

- dużą rezystancją wejściową - co ma istotne znaczenie we wzmacniaczach małej częstotliwości;
- wzmocnieniem napięciowym mniejsze od jedności;
- dużym wzmocnieniem prądowym (beta + 1 = I_E / I_B.>

Podstawowe schematy wzmacniacza w różnych konfiguracjach WC, WB, WE

Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji WB

Zastępczy schemat małosygnałowy wzmacniacza

$$\left\lbrack r_{e} = \frac{r_{i}}{\beta + 1} \right\rbrack$$

R_i = R_E∥r_e R_o = r_o∥R_C

$$i_{E} = - \frac{u_{i}}{R_{W}} \cdot \frac{{R_{W} \parallel R}_{i}}{r_{e}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }u_{o} = - \alpha i_{E} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$

$$K_{U} = g_{m} \cdot \frac{R_{i}}{R_{W} + R_{i}} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$

$$K_{I} = \alpha \cdot \frac{{R_{E} \parallel R}_{W}}{{R_{E} \parallel R}_{W} + r_{e}} \cdot \frac{R_{o}}{R_{o} + R_{L}}$$

Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji WE
Zastępczy schemat małosygnałowy R_i = R₁∥R₂∥r_i R_o = r_o∥R_C $$u_{\text{BE}} = \frac{u_{i}}{R_{W}} \cdot \frac{R_{W}R_{i}}{R_{W} + R_{i}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }u_{o} - g_{m}u_{\text{BE}} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$ Wzmocnienie napięciowe $$K_{U} = - g_{m} \cdot \frac{R_{i}}{R_{W} + R_{i}} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$ Wzmocnienie prądowe $$K_{I} = \frac{i_{o}}{i_{i}} = - \beta \cdot \frac{R_{12}}{R_{12} + r_{i}} \cdot \frac{R_{o}}{R_{o} + R_{L}}$$

Zastępczy schemat małosygnałowy

R_i = R₁∥R₂∥r_i R_o = r_o∥R_C

$$u_{\text{BE}} = \frac{u_{i}}{R_{W}} \cdot \frac{R_{W}R_{i}}{R_{W} + R_{i}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }u_{o} - g_{m}u_{\text{BE}} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$

Wzmocnienie napięciowe

$$K_{U} = - g_{m} \cdot \frac{R_{i}}{R_{W} + R_{i}} \cdot \frac{R_{o}R_{L}}{R_{o} + R_{L}}$$

Wzmocnienie prądowe

$$K_{I} = \frac{i_{o}}{i_{i}} = - \beta \cdot \frac{R_{12}}{R_{12} + r_{i}} \cdot \frac{R_{o}}{R_{o} + R_{L}}$$

Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji WC
Zastępczy schemat małosygnałowy wzmacniacza R_i = R₁₂∥[r_i + (β+1)(R_E∥R_L)] $$R_{o} = R_{E}\frac{r_{i} + R_{12}{\parallel R}_{W}}{\beta + 1}$$ $$K_{U} = \frac{g_{m}({R_{E} \parallel R}_{L})}{1 + g_{m}({R_{E} \parallel R}_{L})} \cdot \frac{R_{i}}{R_{W} + R_{i}}$$ $$K_{I} = (\beta + 1) \cdot \frac{{R_{12} \parallel R}_{W}}{{R_{12} \parallel R}_{W} + r_{i}} \cdot \frac{R_{E}}{R_{E} + R_{L}}$$

Zastępczy schemat małosygnałowy wzmacniacza

R_i = R₁₂∥[r_i + (β+1)(R_E∥R_L)]

$$R_{o} = R_{E}\frac{r_{i} + R_{12}{\parallel R}_{W}}{\beta + 1}$$

$$K_{U} = \frac{g_{m}({R_{E} \parallel R}_{L})}{1 + g_{m}({R_{E} \parallel R}_{L})} \cdot \frac{R_{i}}{R_{W} + R_{i}}$$

$$K_{I} = (\beta + 1) \cdot \frac{{R_{12} \parallel R}_{W}}{{R_{12} \parallel R}_{W} + r_{i}} \cdot \frac{R_{E}}{R_{E} + R_{L}}$$

Wzmocnienia i rezystancje zastępcze wzmacniaczy w różnych konfiguracjach

Tranzystor pracujący w układzie WE charakteryzuje się:
- dużym wzmocnieniem prądowym (beta = I_C / I_B) ;
- dużym wzmocnieniem napięciowym;
- dużym wzmocnieniem mocy.
Tranzystor pracujący w układzie WB charakteryzuje się:

- małą rezystancją wejściową;
- bardzo dużą rezystancją wyjściową;

- wzmocnienie prądowe blisko jedności (alfa = I_C / I_B).
Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych częstotliwościach granicznych.

Tranzystor pracujący w układzie WC charakteryzuje się:
- dużą rezystancją wejściową - co ma istotne znaczenie we wzmacniaczach małej częstotliwości
- wzmocnieniem napięciowym mniejsze od jedności;
- dużym wzmocnieniem prądowym (beta + 1 = I_E / I_B.>

Małosygnałowe modele tranzystorów (dla średnich częstotliwości z pojemnościami i bez ich uwzględniania)

zawarte w górnych tabelkach

Opisać klasy pracy wzmacniaczy A, B, AB, C

Klasa A. Punkt pracy znajduje się w środku liniowej części charakterystyk statycznych tranzystora lub lampy. Przez cały okres sinusoidy (360 stopni) lampa lub tranzystor przewodzi wzmacniany sygnał. Cechy charakterystyczne: niskie zniekształcenia, mała sprawność.

Klasa B. Punkt pracy na początku charakterystyki statycznej elementu wzmacniającego. Prąd płynie przez jeden półokres (180 stopni) napięcia sterującego. Aby wzmocnić cały okres sygnału sinusoidalnego potrzeba dwóch pracujących przeciwsobnie tranzystorów lub lamp. Cechy charakterystyczne: dobra sprawność, duże zniekształcenia przy wzmacnianiu tych części przebiegów gdzie jeden element kończy przewodzenie, a drugi przewodzenie zaczyna.

Klasa AB. Punkt pracy znajduje się między klasą A i klasą B, a każdy z elementów wzmacniających przewodzi przez okres większy niż 180 stopni lecz mniejszy niż 360. Aby wzmocnić cały okres sygnału sinusoidalnego potrzeba dwóch pracujących przeciwsobnie tranzystorów lub lamp. Cechy charakterystyczne: dość dobra sprawność (dzięki czasu przewodzenia nieznacznie ponad 180°). Stosowany większy prąd spoczynkowy powoduje, większe straty energii.

Klasa C charakteryzuje się tym, że elementy wzmacniające przewodzą mniej niż połowę okresu sinusoidy (poniżej 180 stopni). Cechy charakterystyczne: bardzo wysoka, duże zniekształcenia. Nie stosuje się do wzmacniania akustycznego, typowe zastosowanie to nadajniki radiowe.

Charakterystyki częstotliwościowe, fazowe, amplitudowe wzmacniaczy – opisać

-częstotliwościowa: T(jω) = T(s)|_s = jω = |T(jω)|e^jargT(jω)

-fazowa:φ(ω) = argT(jω)

-amplitudowa:A(ω) = |T(jω)|

Co to jest pasmo 3 dB, pasmo wzmocnienia, pole wzmocnienia, częstotliwość graniczna?

Pasmo przenoszenia 3dB (pasmo przepustowe) – zakres częstotliwości, w którym tłumienie sygnału jest nie większe niż 3dB (spadek amplitudy o 3 dB w stosunku do amplitudy początkowej). W paśmie przenoszenia amplituda osiąga wartość nie mniejszą niż 70,7% swojej wartości maksymalnej.

Częstotliwość graniczna – wartość graniczna częstotliwości, dla której kończy się umowne pasmo przepustowe filtru. W popularnej interpretacji, jest to częstotliwość, poza którą tłumienie wnoszone przez filtr staje się większe niż 3 dB w stosunku do tłumienia wewnątrz pasma przepustowego, które idealnie powinno wynosić 0 dB.

Jakie elementy wpływają na górną albo na dolną częstotliwość wzmacniaczy – parametry itd.

Prosty układ dolnoprzepustowy


Prosty układ górnoprzepustowy

Co to jest pojemność Millerowska, efekt Millera?

Występuje w ukł. odwracających fazę i polega na tym, że impedancja widoczna z zewnątrz jest k+1 razy mniejsza(k- wzmocnienie układu) niż rzeczywista impedancja pomiędzy wej. i wyj.
Ponadto w tranzystorze występuje pojemność pomiędzy bazą, a emiterem oraz bazą a kolektorem, a jedna z nich w ukł. odwracającym fazę ulega efektowi Millera. To odgrywa istotną rolę w ograniczaniu górnej częst. ukł. wzmacniaczy.

$$Cb^{'}e = 1\frac{1}{2\pi r\ cb'fT} - Cbk$$

Podstawowy układ wzmocnienia rezonansowego, jak działa itd.

Wzmacniacze wąskopasmowe (rezonansowe)
UWAGA: rozpatrywany jest ZASTĘPCZY SCHEMAT WSKAZOWY
U_o = K_UU_i = −g_mZ_oU_i K_U = −g_mZ_o
Amplitudowa charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza ma kształt charakterystyki modułu impedancji obwodu obciążenia wzmacniacza.

Wpływ sprzężenia zwrotnego na parametry wzmacniacza

*UJEMNE SPRZĘŻENIE ZWROTNE*
WADY:
1.
2.
3.
4.

Co oznacza, że mamy sprzężenie napięciowe, prądowe, szeregowe, równoległe

*TYPY SPRZĘŻENIA ZWROTNEGO*
Pobieranie wyjściowego sygnału w postaci napięcia - sprzężenie NAPIĘCIOWE
$$R_{\text{of}} = \frac{R_{o}}{1 + A B}$$
Pobieranie wyjściowego sygnału w postaci prądu - sprzężenie PRĄDOWE
R_of = R_o(1 + AB)
Podanie sygnału zwrotnego szeregowo z sygnałem wejściowym - sprzężenie SZEREGOWE
R_if = R_i(1 + AB)
Podanie sygnału zwrotnego równolegle z sygnałem wejściowym - sprzężenie RÓWNOLEGŁE
$$R_{\text{if}} = \frac{R_{i}}{1 + A B}$$

Źródła prądowe – podstawowy układ na tranzystorach, lustro, źródło Widlar`a

pojedynczy tranzystor-najprostszy układ
Rezystancja wyjściowa (wewnętrzna) źródła - rzędu kilku-kilkunastu MΩ

Źródło typu „LUSTRO” i_REF ≅ (U_CC − 0, 7)/R β → ∞ ⇒ i₀ = i_REF = (U_CC − 0, 7)/R
Możliwe zwielokrotnienie źródła :
Źródło Widlara β → ∞ ⇒ i_E2 = i_C2 u_EB1 − u_EB2 = i_C2R₂ $$V_{T}\ln\frac{i_{C1}}{I_{S1}} - V_{T}\ln\frac{i_{C2}}{I_{S2}} - i_{C2}R_{2} = 0\ \ \ \ \Rightarrow \ \ \ V_{T}\ln\frac{i_{C1}}{i_{C2}} = i_{C2}R_{2}\text{\ \ \ \ \ \ }$$

Podstawowy układ pary różnicowej – praca z sygnałem sumarycznym i różnicowym.

*PARA RÓŻNICOWA* Tranzystory nie mogą pracować w nasyceniu. W najprostszym przypadku – zamiast źródła I jest rezystor R_E (duży) i_E1 + i_E2 = I u_BE1 − u_BE2 = u_B1 − u_B2 = u_weR Różnicowe napięcie wejściowe – a więc i wzmocnienie różnicowe wzmacniacza nie zależy od R_E.
A. Sumacyjny tryb pracy: $$u_{BE1} = u_{BE2}\text{\ \ \ \ \ \ }i_{E1} = i_{E2} = \frac{I}{2}\text{\ \ \ \ \ \ }u_{o} = u_{C2} - u_{C1} = 0$$ Para różnicowa tłumi sygnał sumacyjny.
*B. Praca z sygnałem różnicowym* $$i_{E1} = \frac{I}{1 + exp\left( \frac{u_{B2} - u_{B1}}{V_{T}} \right)} = \frac{I}{1 + exp\left( \frac{{- u}_{\text{weR}}}{V_{T}} \right)}$$ $$\ i_{E2} = \frac{I}{1 + exp\left( \frac{u_{B1} - u_{B2}}{V_{T}} \right)} = \frac{I}{1 + exp\left( \frac{u_{\text{weR}}}{V_{T}} \right)}$$

WNIOSKI: - dla u_B1 = u_B2 prąd zasilający parę dzielony jest równo na obydwa tranzystory - układem steruje wyłącznie różnica napięć u_B1 - u_B2 - para różnicowa nie nasyca się dla zakresu \|u_B1 - u_B2 \| < 4V_T [UWAGA: nie mylić z nasyceniem tranzystorów] - dla małego sygnału wejściowego \|u_B1 - u_B2 \| < 2V_T można zastosować przybliżenie liniowe i zapisać: $$i_{C1} = \frac{\text{αI}}{2} + g_{m}\frac{u_{\text{weR}}}{2}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ i}_{C1} = \frac{\text{αI}}{2} - g_{m}\frac{u_{\text{weR}}}{2}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ }g_{m} = \frac{\text{αI}}{2V_{T}}\ $$ $$u_{C1/2} = \left( U_{\text{CC}} - \frac{\text{αI}}{2}R_{C} \right) \mp R_{C}g_{m}\frac{u_{\text{weR}}}{2}$$ Wzmocnienie napięciowe: dla wyjściowego napięcia różnicowego u_o = u_C1 – u_C2 K_u = −g_mR_C dla wyjścia pojedynczego u_o = u_C1/2 K_u = −g_mR_C/2

W jaki sposób można rozszerzyć zakres pracy liniowy wzmacniacza różnicowego

Rozszerzenie zakresu liniowej pracy wzmacniacza różnicowego - poprzez wprowadzenie ujemnego sprzężenia zwrotnego (dodatkowe rezystory emiterowe)

$$K_{u} = \frac{- g_{m}R_{C}}{1 + g_{m}R_{E}}$$

Przy braku pełnej symetrii obu części pary różnicowej - konieczny tzw. offset napięciowy na wejściu

Praca pary różnicowej z dużym sygnałem wejściowym - tranzystory pracują jako klucze (ON - OFF)

Co to jest idealny wzmacniacz operacyjny, wzmacniacz operacyjny odwracający oraz wzmacniacz operacyjny nieodwracający (wraz ze schematem każdego z nich).

*Idealny wzmacniacz operacyjny*	Uproszczony model obwodowy
i₊ = 0 i₋ = 0 u_o = A_∞(u₊−u₋) A_∞ → ∞ Element dwuwejściowy Nieskończenie wielkie rezystancje wejściowe Dla wysterowania sumarycznego brak sygnału wyjściowego Dla sygnału różnicowego nieskończenie wielkie wzmocnienie Nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia Zerowa rezystancja wyjściowa
WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY
R₃ = 0 u₂ = 0 u₁ = u_i $$u_{o} = - u_{i}\frac{R_{2}}{R_{1}}$$ $$K_{U} = \frac{u_{o}}{u_{i}} = - \frac{R_{2}}{R_{1}}$$
WZMACNIACZ NIEODWRACAJĄCY
R₃ = 0 R₄ = ∞ u₁ = 0 u₂ = u_i $$u_{o} = u_{i}\frac{R_{1}{+ R}_{2}}{R_{1}}$$ $$K_{U} = \frac{u_{o}}{u_{i}} = 1 + \frac{R_{2}}{R_{1}}$$

Co to jest żyrator?

Żyrator to układ elektroniczny umożliwiający odwracanie impedancji. Układ zbudowany na elementach pojemnościowych będzie przejawiał właściwości indukcyjne (nie będzie to indukcyjność w sensie fizycznym, lecz z punktu widzenia teorii obwodów).

Najważniejsze parametry stabilizatora – proste schematy stabilizatorów równoległych i szeregowych.

Szeregowy
-Element regulujący w stab. Szer. jest poł. Szer. z obciążeniem (E0)
- wszelkim zmianom sterowania czy obciążenia towarzyszą takie zmiany parametrów elementu regulującego, że napięcie na obciążeniu pozostaje stałe
- gdyby ementem regulującym był np. rezystor i do czynienia mielibyśmy ze wzrostem wartości napięcia na wyjściu prostownika to w przypadku stab. Szer. rezystancja tego rezystora regulującego musi odpowiednio wzrosnąć aby zadawać stałość napięcia na obciążeniu stabilizatora.
- zmiany parametrów elem. Regulującego realizuje petla sprzężenia zwrotnego, która reaguje na zmiany napięcia wyjściowego zmieniająca sterowanie elementu reg. Tak aby te zmiany napięcia zniwelować.
Wadą są straty mocy w elem. Regulujący. (obniżenie sprawności ener. Zasilacza) jeśli chcemy poprawić parametry zasilacza właśnie poprzez taki stabilizator

na czym polega linearyzacja elementu o nieliniowej charakterystyce przejściowej?

Napięcie Earlego – na co ma wpływ, gdzie się wykorzystuje, opisać wszystko.

Przerzutnik Schmitta – schemat, podstawowe parametry.

Prostownik jednopołówkowy – schemat, podstawowe parametry.

Drugi pdf

Prostownik dwupołówkowy – schemat, podstawowe parametry.

Drugi pdf

Układ Gretza– schemat, podstawowe parametry.

Prądy wsteczne – co to jest?

Wzmacniacz operacyjny jako układ całkujący albo różniczkujący

Co to jest konwektor ujemno impedancyjny?

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
TRS opracowanie v2
OpracowanieOAK v2
TRS opracowanie v2 5
TRS opracowanie v2.5, nauka, techniki rejestracji sygna�?ów
Pamiętnik z powstania warszawskiego - opracowanie v2, II semestr
opracowanie A1 linia długa v2, WFiIS
egzaminswd v2, wisisz, wydzial informatyki, studia zaoczne inzynierskie, statystyczne metody wspomag
opracowanie rafała v2
egzaminswd v2-2, wisisz, wydzial informatyki, studia zaoczne inzynierskie, statystyczne metody wspom
opracowanie episteme v2, filozofia uw, rok II, episteme
Biologiczne koncepcje inteligencji v2.0, II ROK, SEMESTR II, psychologia różnic indywidualnych, opra
Umiejętności Akademickie, Opracowanie zagadnień v2
Opracowanie poprawione v2 2c

więcej podobnych podstron