Электронные усилители (стр. 1 из 4)
Задача № 1
1. Приведите структурную схему усилителя с заданными каскадами; на схеме укажите заданные напряжения.
2. Рассчитайте указанный коэффициент усиления.
3. Перечертите заданную характеристику, укажите её название. Поясните физический смысл заданных качественных показателей, и с помощью приведённой характеристики рассчитайте их.
Дано: состав структурной схемы – КПУ, ПОК, ОК.
Параметры для расчёта: Uвх ус =10мВ, Uвых ус = 0,5В, Uвых кпу = 100мВ.
Найти: Ккпу., ДРЧ Мf=100 Гц
Решение:
1) Структурная схема усилителя с заданными каскадами
Uвх ПОКUвх ОК
Uвых КПУUвых ПОК 
UИС UВХ КПУUВЫХ ОКUН 
 |
60
50 К ср
40
0,707КСР
30
20
10
f кГц
0 0,1 0,2 0,4 0,8 1,6 3,2 6,4 12,9
АЧХ усилителя отображает зависимость К от частоты, на ней видно, что в диапазоне частот от 0,05 до 0,2 кГц коэффициент возрастает, затем в диапазоне от 0,2 до 3.2 кГц коэффициент не изменяется, а затем начинает уменьшаться.
ДРЧ (диапазон рабочих частот) – диапазон частот, в котором коэффициент усиления К уменьшается не более, чем на 1 дБ, то есть в 1.41 раза.
Поэтому на уровне
, проводим вспомогательную линию, параллельную оси f . Точки пересечения этой линии с АХЧ проецируем на ось f. Получаем искомый ДРЧ от нижней частоты fН до fВ.По примеру из методического пособия (рис.8), для решения задачи находим из графика среднее значение КСР. КСР =50
Затем находим 0,7КСР = 0.7 50 = 35, на этом уровне проводим прямую параллельную оси f.
Из получившихся расчетов делаем вывод, что предложенная в задаче АЧХ усилителя находится в диапазоне рабочих частот и данный диапазон лежит в пределах от
fН =0,075 кГц и до fВ =11,6 кГц.
ДРЧ усилителя от fН =0,075 кГц и до fВ =11,6 кГц.
Рассчитаем значение
КСР =50 = определили из графика, по графику также определяем значение Кf для частоты 100 Гц оно равно 40 (Кf =40).
Рассчитываем по формуле значение
Задача № 3
1. Укажите назначение операционного усилителя (ОУ) и его преимущества.
2. Приведите схему на операционном усилителе, выполняющую заданную функцию, поясните назначение элементов схемы.
3. Рассчитайте элементы схемы и постройте ее АЧХ.
Дано: Активный фильтр нижних частот. fСР = 1 кГц, КФНЧ =100, RИС =1 кОм
Определить: 1) указать назначение операционного усилителя и его преимущества;
2) привести схему на операционном усилителе, выполняющую заданную функцию, пояснить назначение элементов схемы;
3) рассчитать элементы схемы и постройте ее АЧХ.
Решение:
1) Назначение и преимущества операционного усилителя.
Операционный усилитель предназначен для выполнения различных операций с входными сигналами: усиления, сложения, вычитания, умножения, интегрирования и т.д.
OУ выполняется в виде интегральных схем. В состав схем входят дифференциальный усилитель, имеющий высокое входное сопротивление, малый шум; каскад предварительного усиления и усилитель мощности (эмиттерный повторитель).
Для ОУ характерны большой коэффициент усиления, большое входное и малое выходное сопротивление, широкий диапазон рабочих частот, низкий уровень шума.
2) Активный фильтр нижних частот на ОУ:
ССВ  |  |
RСВ
 |
R1DA  |
 |
R2 
RНUВЫХUВХ
 |
R1 и RСВ – задают коэффициент усиления схемы;
R2 согласует неинвертирующий вход ОУ с источником сигнала;
RСВ и ССВ определяют частоту среза фильтра.