1. Zdefiniować pojęcie wzmocnienia i jego podstawowe parametry:
Podstawową funkcją wzmocnienia jest wzmocnienie sygnału bez zmiany jego kształtu. Wzmocnienie to odbywa się kosztem energii doprowadzonej z pomocniczego źródła napięcia stałego.
Podstawowymi parametrami są:
Ku – współczynnik wzmocnienia napięciowego
Ki – współczynnik wzmocnienia prądowego
W każdym wzmacniaczu wyróżnia się dwa obwody: obwód sygnału i obwód zasilania.
Własności wzmacniacza opisują jego charakterystyki częstotliwości:
- amplitudowa
- fazowa
- amplitudowo-fazowa
Wzmocnienie można określić
2. Omówić charakterystyki częstotliwościowe wzmacniacza, rodzaje, zastosowania
a) Amplitudowa
Określa zależność modułu wzmocnienia od częstotliwości fd,fg – częstotliwości graniczne dolna i górna
b) Fazowa
j=f(f) określa przesunięcie fazowe między sygnałem wejściowym i wyjściowym
c) Amplitudowo – fazowa
Wykres stanowi miejsce geometrycznych punktów końcowych promieni o długości Ku i kącie nachylenia j
3. Zdefiniować pojęcie rezystancji wejściowej i wyjściowej, jak je dobierać?
Rezystancja wejściowa wzmacniacza jest równą stosunkowi napięcia wejściowego U1 do prądu wyjściowego I1. Określa ona warunki współpracy wzmacniacza ze źródłem sygnału sterującego. Rezystancja wej. Wzmacniacza OE jest rzędu kilkuset Ω do kilku kΩ.
Rezystancja wyjściowa wzmacniacza jest rezystancją występującą dla przebiegów zmiennych na zaciskach wyjściowych. Jest ona równa stosunkowi napięcia U2 doprowadzonego z zewnątrz do wyjścia wzmacniacza do prądu I2 płynącego w obwodzie wyjściowym przy zapewnieniu braku sterowania wzmacniacza.
dla Eρ=0
Rezystancja wyjściowa określa warunki współpracy wzmacniacza z obciążeniem.
rez. wejściowa
rez. wyjściowa
4. Co to są zniekształcenia nieliniowe wzmacniacza i od czego zależą?
Zniekształcenia nieliniowe wywołane są nieliniowością charakterystyk statycznych elementów wzmacniacza
Szumy – charakterystyczne – nieuporządkowane sygnały elektryczne.
Zakłócenia – sygnały szkodliwe
- sieciowe
- transformatorowe
- od urządzeń nadawczych
Zakres nieliniowej charakterystyki tranzystora
Miara zniekształceń nieliniowych
hà współczynnik zawartości harmonicznych
5. Narysować charakterystykę Uwy(Uwe) wzmacniacza. Omówić jej przebieg i zagadnienia z nią związane.
Rys taki jak w pkt 4(tylko ze bez opisów albo z (jak chcecie)!!! pa
Charakterystyka ta przedstawia zależność wartości ustalonej prądu (napięcia) wyjściowego od wartości prądu (napięcia) wejściowego. Odbiega ona od linii prostej. Ulega ona zakrzywieniu, wzrastającemu na ogół w miarę wzrostu amplitudy sygnału. Im większe zakrzywienie tym większe są zniekształcenia. Współczynnik wzmocnienia jest tangensem nachylenia stycznej do charakterystyki w określonym punkcie.
zakres dynamiczny (liniowy odcinek)
6. Narysować schemat wzmacniacza RC zasilanego z jednej baterii. Omówić układ zasilania wzmacniacza.
Napięcie U dostarczone jest z baterii Ec poprzez dzielnik napięcia utworzony z rezystorów R i R2. Przez rezystor Rc płynie prąd I wytwarzając na nim spadek napięcia. Napięcie baza emiter Ust jest różne pomiędzy bazą a emiterem.
7.Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza RC.
h21e- wsp. wzmocnienia prądowego w układzie o wspólnym emiterze. Znak określa przesunięcie fazowe wyjścia do wejścia. Wzmacniacz RC odwraca fazę o 1800. Wzmocnienie zależy od wł. tranzystora i rezystancji obwodu wejścia i wyjścia.
8.Omówic przebieg ch-tyki częstotliwościowej wzmacniacza RC, od których elementów zależy dolna a od których górna częstotliwość graniczna
fg-fd=B - prawo przenoszenia
W zakresie małych częstotliwości reaktancje kondensatorów sprzęgających nie mogą być pomijalnie małe w stosunku do rezystancji występującej w układzie w zakresie średnich f, pojemności mogą być pomijalne-reaktancje kondensatorów są pomijalnie małe w stosunku do rezystancji obwodu. Wzmocnienie ma stała wartość i max dla danego wzmacniacza. W zakresie wysokich częstotliwości-wzrost częstotliwości –powoduje zwiększenie się wpływu pojemności we wzmacniaczu co powoduje spadek wzmocnienia
9.Podać od których elementów wzmacniacza RC zależy jego Rwe, RWE od których Rwe.
Rwe zależy od:
Rwe- rezystancja wewnętrzna tranzystora. Rwe – zależy od równolegle połączonych rezystancji wewnętrznych tranzystora i rezystancji Re Rwy=U2’/I2’ Przy Eg=0
10.W jaki sposób łączyć wzmacniacze RC: szchemat dwustopniowego wzmacniacza RC, parametry.
Kolektor pierwszego tranzystora T1 połączony jest z bazą drugiego tranzystora T2 kondensatorem sprzęgającym Cs3. Kondensator ten łączy dla przebiegów zmiennych wyjście pierwszego stopnia (kolektor tranzystora T1) z wejściem drugiego stopnia (baza tranzystora T2).
Jednocześnie kondensator Cs3 oddziela napięcia stałe na kolektorze T1 i bazie T2. Parametry: -) wzmocnienie napięciowe iest równe iloczynowi wzmocnień poszczególnych stopni układu ku=ku1*ku2..*kun
-) charakterystyka dynamiczna – wzmacniacz dwustopniowy zaczyna zniekształcać przy napięciu wyjściowym wielokrotnie mniejszym niż to występuje w jednostopniowym.
11.Co to jest dryft we wzmac. Prądu stałego i od czego zależy?
Napięcie i prąd dryftu są to sygnały, które muszą być wprowadzone na wejście wzmacniacza w celu skompensowania na jego wyjściu sygnałów szkodliwych
Dryft- zamiana sygnału wejściowego spowodowana przyczynami innymi niż zmiana napięcia wejściowego. Napięcie dryftu wynika ze mian UBE. Powstaje we wszystkich stopniach ale najistotniejszy jest w stopniu wejściowym. Podlega największemu wzmocnieniu i ogranicza czułość wzmacniacza
Dryft zależy od:
-zmiana punktu pracy
-zmiana temp złącza
-starzenie się elementów
-zmiana napięcia zasilana
12.narysować schemat wzmacniacza różnicowego (symetrycznego i podać zasadę działania)
T1,T2-tranzystory o jednakowych parametrach. Własności układu zależą od identyczności tranzystorów i rezystorów kolektorowych Rc1,Rc2, jeżeli Eq1=0 i Eq2=0 to na wyjściu z kolektora T1 otrzymuje się sygnał wzmocniony i odwrócony w fazie. Na wyjściu z kolektora T2sygnal wzmocniony ale nie odwrócony w fazie. Wzrost napięcia na bazie T1 powoduje wzrost jego prądu, wzrost napięcia na RE i zmniejszenie prądu T2,wówczas zmiana napięcia kolektorowego jest 2-krotnie większa
13.Podać i omówić podstawowe parametry wzmacniacza operacyjnego
Układ polaryzacji wzmacniacza
Wzmacniacz DC o dużym wzmocnieniu i wejściu symetrycznym przeznaczony do pracy z silnym sprzężeniem zwrotnym
PARAMETRY:
-wzmocnienie napięcia Vu 104-106 V
-rezystancja wejściowa różnicowa MW
-rezystancja wyjściowa różnicowa
-nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia 100MHz
-wejściowy prąd polaryzacji
-wyjściowy prąd nie zrównoważenia
-rezystancja wejściowa i wyjściowa
- wejściowe i wyjściowe napięcie niezrównoważenia
14.Narysować schemat wzmacniacza nieodwracającego ze wzmacniaczem operacyjnym i podać jego typowe parametry
15.Narysować schemat wzmacniacza odwracającego za wzmacniaczem operacyjnym i podać jego typowe parametry.
Rwe- bardzo duża Rwy- mała
Parametry: - nieskończenie duże wzmocnienie przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego; - nieskończenie szerokie pasmo przenoszenia; - zerowa rezystancja wyjściowa i nieskończenie duża rezystancja wejściowa przy otwartej pętli sprzężenia zwrotnego; -zerowe napięcie niezrównoważenia.
16.Narysować schemat wtórnika ze wzmacniaczem operacyjnym i podać jego typowe parametry.
R1- nieskończenie wielka; R2=0
gdzie K0=1
Właściwości:
· zgodność faz sygnałów wejściowego i wyjściowego
· duża rezystancja wejściowa
· mała rezystancja wyjściowa
17.Komparator ze wzmacniaczem operacyjnym:
Napięcie na wyjściu zależy od porównania napięć wejściowych.
Parametry: -czułość (najmniejsza wartość napięcia wejściowego różnicowego, na którą reaguje poprawnie), -napięcie niezrównoważenia; - charakterystyka przejściowa
18.Wzmacniacz różnicowy.
Napięcie wyjściowe jest proporcjonalne do różnicy napięć wejściowych.
(U12-U11)- napięcie sterujące w zależności, które U jest większe, to wzmacniacz jest odwracalny lub nie.
Rwe1=R1 ; Rwe2=R3+R4
Układ odznacza się bardzo dużą rezystancją wejściową dzięki sterowaniu przez wejścia powtarzające. Zastosowanie w technice pomiarowej.
19. Narysować schemat układu sumującego ze wzmacniaczem operacyjnym i podać jego typowe parametry.
Operacja sumowania napięć: sumowanie algebraiczne odbywa się za pomocą jednakowej wartości rezystorów. Sumowanie wagowe pozwala sumować rezystory o różnej rezystancji.
20. Narysować schemat układu całkującego ze wzmacniaczem operacyjnym i podać jego typ par.
21. Narysować schemat układu różniczkującego ze wzmacniaczem operacyjnym i podać jego parametry.
- kompensacja częstotliwościowa
...
secoalit