Дифференциальные усилительные каскады. Симметричные усилитель постоянного тока с двумя входами, выполненный на двух транзисторах с эмиттерной связью, страница 4

ФВЧ

 

ФНЧ

Рис.14

Активный фильтр — электронный усилитель, содержащий rc-цепи, включенные так, что у усилителя появляются избирательные свойства.

Для фильтра ВЧ, который часто используется в качестве дифференцирующего устройства, коэффициент передачи определится как

 

Частоту сопряжения амплитуд находят из условия

 

Для фильтра НЧ

 

Как видно передаточные функции простейших фильтров представляют собой уравнения первого порядка, поэтому их называют фильтрами первого порядка.

При объединении фильтров НЧ и ВЧ получаем полосовой фильтр.

Рис.15

Для улучшения избирательности нужно повышать порядок передаточной функции засчет введения дополнительных rc-цепей или последовательного включения идентичных активных фильтров. На практике наиболее часто используют ОУ с обратной связью, работа которых описываются уравнением второго порядка, такие фильтры называются фильтрами второго порядка

 

ФНЧ

ФВЧ

Полосовой фильтр

Рис.16

- для ФНЧ

 

- для ФВЧ

 

                                       - для полосового фильтра

Резонансная частота полосового фильтра

 

Начало среза ФНЧ

Начало среза ФВЧ

Достаточно часто полосовые фильтры второго порядка реализуются с помощью мостовых цепей. Наиболее распространены двойные Т-образный мосты, которые не пропускают сигнал на частоте резонанса, и мосты Вина, имеющие максимальный коэффициент передачи на резонансной частоте.

Рис.17 Мост Вина

При использовании моста Вина на частоте резонанса получается максимальная глубина положительной обратной связи и наибольшее усиление, при этом для сохранения устойчивости глубина ООС, созданная с помощью резисторов R1 и R2, должна быть положительной.

Транзисторные ключи

 

Рис.18

Ключ должен обеспечить: 1)минимальное остаточное напряжение в замкнутом состоянии, что возможно при стремлении к нулю его сопротивления в этом состоянии. 2)максимальное сопротивление в разомкнутом состоянии, что позволяет снизить токи утечки и обеспечить выходное напряжение близкое к напряжению питания.

Схема замещения и ВАХ

Рис.19

Ключи характеризуются следующими параметрами:

1)  Входными и выходными напряжениями и токами;

2)  Пороговым напряжением и шириной внутри пороговой области;

3)  Быстродействие, характеризующее длительность переключения из одного состояния в другое;

4)  Чувствительность, т.е. минимальное значение входного напряжения, при котором происходит надежное включение;

5)  Помехоустойчивость, характеризующая чувствительность ключа к воздействиям помех импульсного характера, проникающим по входным цепям и цепям питания;

6)  Температурный диапазон работы;

7)  Надежностью;

Особенности ключевого режима работы биполярного транзистора

В общем случае возможно построение ключей с использованием всех трех смех его включения, но наибольшее распространение получила схема с ОЭ.

1)  Ключи с ОЭ работают при незначительных мощностях сигнала управления

2)  Имеют высокий коэффициент усиления по напряжению, что обеспечивает наилучшее формирование свойств ключа                                                                                               

Схема ключа инвертора

Рис.20

Эффект Эрли — уменьшение базовой области за счет увеличения коллекторной области.

Нагрузочная прямая определяет коэффициент усиления

Анализ статического состояния ключа

При обратном смещении напряжение Uкэ>=0 и Uкб<0 (p-n-p), Uкэ<=0 и Uкб>0 (n-p-n).

На основе ключей создаются триггеры, компараторы, блоки генератора.

Рис.21

Это быстродействующий ключ. Имеет два состояния разомкнутый (режим отсечки) и замкнутый (режим насыщения или близкое к нему).

В режиме глубокой отсечки приложено напряжение к переходам превышающее (3..5)m_T .