87308

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ И СХЕМОТЕХНИКИ-2

Книга

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Сборник предусматривает обучение навыкам анализа физических процессов, происходящих в электронных приборах, характеристик управления, анализа основных параметров приборов и обучение умениям составлять структурные схемы различных электронных усилителей, а также навыкам анализа физических процессов...

Русский

2015-04-18

2.07 MB

10 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ СВЯЗИ ПРИ

КАЗАХСКО-АМЕРИКАНСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Прилепкина ЛП

СБОРНИК

АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ И

СХЕМОТЕХНИКИ-2»

ДЛЯ УЧАЩИХСЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

«РАДИОСВЯЗЬ, РАДИОВЕЩАНИЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ»

2-й КУРС 2 СЕМЕСТР

Алматы 2008 г.

Составитель: преподаватель АКС Прилепкина ЛП

Сборник активного раздаточного материала рассмотрен и утвержден на заседании педагогического совета АКС при КАУ Протокол № от

Сборник предусматривает обучение навыкам анализа физических процессов, происходящих в электронных приборах, характеристик управления, анализа основных параметров приборов и обучение умениям составлять структурные схемы различных электронных усилителей, а также навыкам анализа физических процессов и умениям построения наиболее распространенных электронных схем, синтезу и методам расчета принципиальных схем аналоговых трактов типовой радиоэлектронной аппаратуры.

Сборник содержит  активный раздаточный материал.   

© Казахско-Американский Университет

                                                                Прилепкина ЛП

Список принятых сокращений и терминов:

1. Рабочая программа дисциплины (Syllabus) основной учебно-методический документ, включающий в себя описание изучаемой дисциплины, цели и задачи дисциплины, краткое ее содержание, темы и продолжительность каждого занятия, задания самостоятельной работы, время консультации, требования преподавателя, критерии оценки, расписание рубежного контроля и список литературы;

2. Hand-outs активные раздаточные материалы (АРМ )активные наглядные иллюстративные материалы,  раздаваемые в процессе занятия для мотивации обучающегося к успешному творческому усвоению темы (тезисы, лекции, ссылки, примеры, глоссарий, задания для самостоятельной работы);

3. СРС - самостоятельная работа студента - работа по определенному перечню тем, отведенных на самостоятельное изучение, обеспеченных учебно-методической литературой и рекомендациями, контролируемая в виде тестов,  контрольных работ,  коллоквиумов, рефератов,  сочинений  и отчетов.

4. СРСП   самостоятельная работа студента под руководством преподавателя (Office Hours) - внеаудиторная работа студента под руководством преподавателя, указанная в расписании.

5. Глоссарий -  понятийный аппарат, словарь.

6. УЭ – усилительный элемент.

7. КПУ  – Каскады предварительного усиления

8. РК - резисторный каскад

9. ШПУ - широкополосные усилители

10. ОС – Обратная связь

11. ООС – Отрицательная обратная связь

12. ПОС - Положительная обратная связь

          13. НЧ - нижние частоты

          14.  ВЧ -   верхние частоты

15. СЧ - средние частоты

16. ОК - оконечный каскад

17. ПОК - предоконечный каскад

18. ФИК – фазоинверсные каскады

19. УПТ - усилитель постоянного тока

20. ИМС - Интегральная микросхема

21. ОУ – операционный усилитель

22. ОЛ – основная литература

23. ДЛ – дополнительная литература

ЛЕКЦИЯ №1

Каскады предварительного усиления.  Резисторные каскады

  1.  Краткое содержание лекции

Назначение КПУ:

  1.  для усиления тока или напряжения сигнала, создаваемого источником сигнала, до величины, необходимой для подачи на вход каскада мощного усиления.  

Особенности:

  1.  неполное использование характеристик усилительного элемента из-за малой амплитуды входного сигнала, поэтому расчет выполняется аналитическим способом;
  2.  для уменьшения нелинейных искажений и повышения стабильности используют режим А;
  3.  транзисторы в каскадах предварительного усиления включают с общим эмиттером (истоком), чтобы получить наибольшее усиление;
  4.  для сокращения расхода энергии питания в каскадах предварительного усиления применяют маломощные усилительные элементы.

Вследствие простоты, дешевизны, малых габаритов, массы и хороших частотных и переходных характеристик применение в КПУ получили резисторные каскады на биполярных и полевых транзисторах.

Резисторный каскад на полевом транзисторе, по сравнению с каскадом на биполярном транзисторе, имеет значительно большее входное сопротивление, что важно для согласования в схеме, и низкий коэффициент шума, что увеличивает динамический диапазон усилителя.

Рис.1. Принципиальная схема резисторного каскада

НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ

  1.  Ср1, Ср2, Ср3 - элементы межкаскадной связи, разделительные конденсаторы, передающие на вход каскада переменную составляющую сигнала,
  2.  Rд1 и Rд2 - делитель в цепи базы, служит для создания напряжения смещения на базе (напряжение в точке покоя);
  3.  Rк - резисторы в коллекторной цепях, служат для выделения усиленного сигнала и через них подается питание на коллектор,
  4.  Rэ - резистор эмиттерной стабилизации, служит для стабилизации рабочего режима транзистора. Этот резистор создает в каскаде местную ООС по постоянному току.
  5.  Сэ – шунтирующие конденсаторы, создают путь для переменной составляющей тока транзистора, устраняет 00С по переменному току, которая стабилизирует режим работы транзистора, но уменьшает коэффициент усиления,
  6.  Rф, Сф - развязывающий фильтр, устраняет паразитную обратную связь между каскадами за счет общего источника питания.

Для анализа работы и составления эквивалентной схемы резисторного каскада необходимо знать и уметь показать пути протекания постоянных и переменных составляющих токов каскада.

При подключении источника питания Ек схеме через ее элементы протекают постоянные токи. В схеме на биполярных транзисторах протекают три тока: постоянный ток коллектора Iко, ток базы Iбо и ток делителя Iд.

Пути протекания постоянных составляющих всегда начинают показывать от +Ек, затем по схеме и заканчивают на – Ек.

Iко: +Ек-ОТ-Rэ-Э-К –Rф1-Rф2—Ек

Iбо: +Ек-ОТ-Rэ-Э-Б –Rд1-Rф1-Rф2—Ек

Iд: +Ек-ОТ-  Rд1-  Rд2-Rф1-Rф2—Ек

Когда на вход каскада поступает сигнал для усиления, в транзисторе возникает переменная составляющая тока коллектора.

Путь протекания переменной составляющей Iк всегда начинают показывать от эмиттера, затем по схеме и заканчивают  то же на эмиттере.

Рис 2. Принципиальная схема резисторного каскада на полевом транзисторе

Задание: Изобразите на рис.1 пути протекания переменных и постоянных составляющих токов разным цветом и запишите их.

Iсо1: +Ек- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .—Ек

  1.  Задание на СРС

2.1. Запишите назначение элементов в схеме резисторного каскада на ПТ [ОЛ6.2 стр 118-119], [ОЛ6.1 стр 118-119]

  1.  Задание на СРСП

3.1. Изобразите схему резисторного каскада на БТ n-p-n.

3.2. Запишите пути протекания переменных и постоянных составляющих токов, укажите их на схеме разным цветом.

  1.  Контрольные вопросы

1. Для чего предназначены КПУ и какими основными показателями оценивается их работа?

2. Почему в КПУ используются в основном резисторные каскады?

3. Какой режим работы используется в КПУ?

4. Приведите принципиальную схему резисторного каскада.

5. Поясните назначение элементов.

6. Поясните принцип действия развязывающего фильтра.

7. Поясните назначение и принцип действия цепи Rз.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Каскад предварительного усиления

Резисторный каскад

Согласование

Коэффициент шума

Динамический диапазон усилителя

Шунтирующий конденсатор

Развязывающий фильтр

Разделительные конденсаторы

Переменных и постоянных составляющих токов

The cascade of preliminary amplification{strengthening}

Резисторный the cascade

The coordination

Factor of noise

Dynamic range of the amplifier

The shunting condenser

The untying filter

Dividing condensers

Variables and constant making currents

ЛЕКЦИЯ №2

Эквивалентные схемы

  1.  Краткое содержание лекции

Для определения показателей всего усилителя необходимо знать характеристики отдельных усилительных каскадов. Так, основным показателем КПУ является коэффициент усиления и зависимость его модуля и фазы от частоты. Зная требуемый коэффициент усиления КПУ и допустимые частотные, фазовые и переходные искажения, можно получить расчетные соотношения для выбора элементов усилительного каскада. Для определения показателей всего усилителя необходимо его разбить на отдельные каскады, и для каждого каскада найти его основные характеристики.

Рис.1

Построение эквивалентных схем. Для нахождения основных показателей КПУ необходимо построить его эквивалентную схему. Эквивалентная схема усилительного каскада — это электрическая схема, состоящая из необходимого числа линейных  элементов (проводимостей, генераторов тока и т. д.). Для переменного тока эквивалентная схема равноценна  (эквивалентна)  рассматриваемому   каскаду.

Эквивалентные схемы строят по правилам:

  1.  Мысленно разделяют многокаскадный усилитель на отдельные каскады так, чтобы линия раздела (штриховая линия на рис.1) проходила как бы в середине УЭ, и  составляют эквивалентную схему для выходной цепи предыдущего УЭ, цепи межкаскадной связи и входной цепи последующего УЭ.
  2.  Решают какие элементы имеют малое сопротивление по переменному току и какими можно пренебречь: в резисторном каскаде Сэ и Сф большой емкости, а значит имеют маленькое сопротивление и шунтируют Rэ и Rф соответственно. Следовательно, эти элементы при составлении эквивалентных схем можно не учитывать.
  3.  Все элементы эквивалентной схемы соединяются в соответствии с тем, как протекают переменные токи в усилительном каскаде. Если для переменного тока участок цепи КПУ представляет собой короткое замыкание, например источник постоянного питания, то он заменяется на эквивалентной схеме проводником.

В результате получают эквивалентную схему резисторного каскада:

Рис. 2

Эту схему можно несколько упростить. Так, учитывая, что емкость конденсатора Ср2 на несколько порядков выше всех остальных емкостей схемы, их можно объединить в одну Со. В эквивалентной схеме каскада на биполярном транзисторе Со = Свых + См + Свх. Резисторы R1сл и R2сл включены на эквивалентной схеме параллельно и сопротивление их можно заменить одним Rд.сл. Тогда получим обобщенную эквивалентную схему резисторного каскада:

Рис.3                                                                                                           Рис. 4

УПРОЩЕННЫЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ РЕЗИСТОРНОГО КАСКАДА

Обобщенную эквивалентную схему резисторного каскада можно преобразовать в более простые частные эквивалентные схемы для нижних, средних и верхних частот, состоящие только из элементов, которые влияют на свойства каскада в данной области частот. Это позволит еще более упростить анализ свойств и расчет каскада. При подаче на вход резисторного каскада напряжения сигнала неизменной амплитуды, но различных частот напряжение на выходе каскада или на переходе база — эмиттер следующего транзистора  будет изменяться, так как на разных частотах диапазона сопротивления емкостей  Ср и Со различны.

  1.  Область нижних частот (НЧ)

С понижением частоты сигнала сопротивление конденсатора межкаскадной связи Ср, включенного последовательно с выходными зажимами схемы, возрастает, а падение напряжение сигнала на нем увеличивается, вследствие чего выходное напряжение резисторного каскада и его коэффициент усиления на нижних частотах уменьшаются.  (рис. 4)

  1.  Область верхних частот (ВЧ)

С повышением частоты выходное напряжение и коэффициент усиления уменьшаются из-за уменьшения сопротивления емкости Со, подключенной параллельно к выходным зажимам. (рис. 5)

  1.  Область средних частот (СЧ)

Для того чтобы коэффициент усиления резисторного каскада в рабочем диапазоне частот сохранялся почти постоянным, емкость конденсатора Ср берут настолько большой, чтобы она не очень уменьшала усиление на низшей частоте, а емкость Со стараются сделать столь малой, чтобы она не снижала заметно усиления каскада на верхней рабочей частоте. Поэтому в средней области частот конденсатор Ср обычно не влияет на частотную характеристику, так как его сопротивление на этих частотах невелико и падение напряжения сигнала на нем ничтожно, а сопротивление емкости Со на этих частотах еще очень велика ввиду малой ее величины, ток сигнала через   нее ничтожен, и она также не влияет на частотную характеристику каскада на них частотах.  (рис. 6)

     

           Рис. 5                                  Рис. 6                                                     Рис.7

  1.  Задание на СРС

2.1. Составьте обобщенную эквивалентную схему резисторного каскада на ПТ [ОЛ6.1 стр 106-107], [ОЛ6.2 стр 120-121].

  1.  Задание на СРСП

Упростите составленную обобщенную эквивалентную схему резисторного каскада на ПТ для области НЧ, ВЧ и СЧ

  1.  Контрольные вопросы

1. Какие разновидности схем Вы знаете?

2.  Дайте определение эквивалентной схемы.

3. Приведите эквивалентную схему входной цепи усилительного элемента.

4. Приведите эквивалентную схему выходной цепи усилительного элемента.

5. Перечислите и поясните правила составления эквивалентных схем.

6. Приведите полную эквивалентную схему резисторного каскада.

7. Приведите упрощенную эквивалентную схему для НЧ. Поясните принцип упрощения.

8. Приведите упрощенную эквивалентную схему для ВЧ. Поясните принцип упрощения.

9. Приведите упрощенную эквивалентную схему для СЧ. Поясните принцип упрощения.

10. Поясните влияние элементов схемы на ход АЧХ резисторного каскада.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Обобщенная эквивалентная схема

Упрощенная эквивалентная схема

Область нижних частот

Область верхних частот

Область средних частот

Емкость монтажа Сопротивление конденсатора

The generalized equivalent circuit

The simplified equivalent circuit

Area of the bottom frequencies

Area of the top frequencies

Area of average frequencies

Capacity of installation Resistance of the condenser

ЛЕКЦИЯ №3

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ (ШПУ) и ИМПУЛЬСНЫЕ УСИЛИТЕЛИ

  1.  Краткое содержание лекции  

          К широкополосным усилителям (ШПУ) относятся такие усилители, в которых коэффициент усиления остается практически постоянным в широкой частотной области. Трудности по обеспечению этого постоянства возникают как в области низких (НЧ), так и высоких (ВЧ) частот, в результате чего АЧХ (рис. 1) реального ШПУ имеет заниженные и стремящиеся к нулю значения в этих частотных областях.

  

Рис. 1                                         Рис.2                                                  Рис.3

Наибольшие трудности по обеспечению постоянства коэффициента усиления наблюдаются в области ВЧ. Основные цепи, определяющие возникновение спада АЧХ в каскаде в этой частотной области, расположены как внутри самого транзистора, так и во внешних по отношению к транзистору цепях.

ЧАСТОТНАЯ КОРРЕКЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ЕЕ ОРГАНИЗАЦИИ

Частотная коррекция применяется при построении широкополосных усилительных трактов. Основной задачей частотной коррекции является расширение области частот, в которой это постоянство сохраняется.

Различают низкочастотную и высокочастотную коррекцию. Первая из них способствует компенсации возможного спада АЧХ в области низких частот, вторая — в области высоких. В зависимости от способа осуществления указанной компенсации коррекцию можно подразделить на коррекцию с использованием частотно-зависимых нагрузок и коррекцию с помощью частотно-зависимых внутрикаскадных обратных связей.

Первый метод коррекции применяют при схемах включения транзистора, когда он выступает в роли генератора сигнального тока, например при его включениях по схеме ОЭ или ОБ. Коррекция достигается благодаря тому, что в качестве нагрузки каскада используют цепи с таким частотно-зависимым характером преобразования ток—напряжение, который частично или полностью компенсирует спады АЧХ. С помощью одной корректирующей цепи можно осуществить компенсацию частотных искажений не только того каскада, где схема коррекции применена, но и тракта в целом.

Низкочастотная коррекция

Простой схемой низкочастотной коррекции является включение цепочки СфRф в выходную цепь усилительного элемента (рис. 2а). Также цепочка СфRф одновременно действует как развязывающий фильтр, устраняющий паразитную обратную связь через общий источник питания, не требует добавления в каскад дополнительных деталей, увеличивающих стоимость схемы и снижающих ее надежность и усиление.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Принцип действия:  Емкость конденсатора Сф берут такой, чтобы на средних и на верхних частотах сопротивление его было ничтожно по сравнению с сопротивлением нагрузки выходной цепи усилительного элемента. При понижении частоты сигнала сопротивление цепочки СфRф, а следовательно, и сопротивление нагрузки выходной цепи усилительного элемента, а с ним и напряжение сигнала U будут увеличиваться, в результате чего коэффициент усиления каскада в области низших частот возрастет. Таким образом, будет компенсировано снижение усиления на низших частотах из-за влияния конденсатора межкаскадной связи Ср и блокировочных конденсаторов цепей стабилизации и смещения.

Высокочастотная коррекция                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

Схема параллельной высокочастотной коррекции индуктивность (рис.4) позволяет расширить полосу пропускания каскада или получать подъем частотной характеристики в области верхних частот. Она осуществляется введением индуктивности L последовательно с резистором нагрузки R выходной цепи усилительного элемента. Как видно из эквивалентной схемы каскада для верхних частот (рис. 4б), корректирующая индуктивность L образует параллельный резонансный контур с емкостью Со, нагружающей каскад.  В результате полное сопротивление нагрузки выходной цепи усилительного элемента в области верхних частот возрастает, а, следовательно, расширяется полоса пропускания каскада и улучшается его частотная характеристика, а также уменьшается время установления импульсных сигналов. Индуктивность L  берут настолько малой, что ее влияние сказывается только в области верхних частот. На нижних и средних частотах рассматриваемая схема обладает такими же свойствами, как обычный резисторный каскад.

Достоинства: несложна по схеме, занимает мало места, дешева, легко настраивается, надежна в работе и увеличивает площадь усиления каскада более чем в 1,7 раза, она широко используется в усилителях с дискретными компонентами. Для интегральных схем такая коррекция непригодна, так как индуктивность L нужного значения нельзя сделать микроскопических размеров.

ОСОБЕННОСТИ ЦЕПЕЙ КОРРЕКЦИИ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСИЛИТЕЛЯХ

Рассмотренные выше схемы коррекции с точки зрения их применимости для усилителей, выполненных по интегральной технологии, обладают рядом существенных недостатков. Емкостная эмиттерная коррекция часто применяется для расширения полосы пропускания в области верхних частот в интегральных усилителях. По сравнению с другими схемами коррекции каскад с такой коррекцией обладает большей устойчивостью, повышенной стабильностью параметров, возможностью изменения полосы пропускания в значительных пределах и т. д. Обычно емкость корректирующего конденсатора Сэ кор, достаточно большая, что трудно реализовать в ИМС. Поэтому конденсатор Сэкор приходится выполнять навесным, что ограничивает применимость схемы эмиттерной коррекции Для расширения полосы пропускания в области верхних частот в интегральных усилителях применяется в цепи эмиттера в ИМС корректирующий двухполюсник в виде генератора тока (рис. 5 а). Этот генератор тока тоже имеет корректирующую цепь RKOРCKOР, емкость конденсатора Скор обычно не превышает 15 пФ, а интегральный конденсатор с такой емкостью без труда реализуем. Иногда в качестве корректирующего двухполюсника используется двух- и даже трехсоставные генераторы тока (рис. 5 б), при этом емкость Скор становится еще меньше.

Рис.4

В качестве примера использования в широкополосном интегральном усилителе емкостной коррекции на основе одно- и двухсоставных генераторов тока рассмотрим электрическую схему универсального усилителя 153УВ1 (рис. 6). Усилитель состоит из двух каскадов («двойка») с общей ООС на транзисторах VI, V4 и V5; каскада с ОЭ и емкостной коррекцией на V6 — V8 и выходного эмиттерного повторителя на транзисторе V9. Для коррекции АЧХ используется корректирующий двухполюсник R10Скор, генератор тока выполнен на транзисторах V7 и V8. Транзисторы V2 и V3 совместно с резисторами R5 R7 позволяют осуществлять широкополосную регулировку усиления при изменении управляющего напряжения на выводе 3. Изменяя сопротивление резистора в цепи ООС между выводами 7 и 12 от 180 Ом до 3 кОм, можно регулировать коэффициент усиления ИМС от 17 до 40 дБ.

  1.  Контрольные вопросы
  2. Какая схема МКС используется в ШПУ и почему?
  3. Какие методы применяют для расширения полосы усиливаемых каскадом частот?

3.  Зависит ли площадь усиления широкополосного   транзисторного и лампового, каскадов от сопротивления коллекторной и анодной   нагрузки   и   почему?

4.  Нарисуйте принципиальную схему каскада с низкочастотной коррекцией, и поясните принцип ее действия.

5.  Нарисуйте принципиальную схему широкополосного каскада с параллельной высокочастотной коррекцией индуктивностью и поясните   принцип ее действия.

6.  При каком условии каскад с параллельной высокочастотной коррекцией индуктивностью имеет наилучшую частотную характеристику без подъема и при каких условиях переходная характеристика в области малых времен не имеет выброса?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

7. Какие достоинства и недостатки имеет схема с параллельно-последовательной (сложной) высокочастотной коррекцией   индуктивностью? При каких условиях эта схема дает наибольший эффект?

8.  Нарисуйте принципиальную, схему низкочастотной коррекции   обратной связью и поясните принцип ее действия.

9. Нарисуйте принципиальную схему транзисторного широкополосного каскада с эмиттерной высокочастотной коррекцией и поясните   принцип ее действия.

  1.  Задание на СРС

Схема рис. 7.7, 7.8 [ОЛ5.2] зарисовать, пояснить достоинства, недостатки, применение.

  1.  Задание на СРСП

3.1. Объяснить принцип действия схем НЧ и ВЧ коррекции рис. 7.7, 7.8 [ОЛ5.2]

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Широкополосные усилители

Частотная коррекция

Область низких (НЧ) частот Область высоких (ВЧ) частот

Компенсация спада АЧХ

Низкочастотная коррекция

Высокочастотная коррекция

Broadband amplifiers

Frequency correction

Area of low (LF) of frequencies Area high (ВЧ) frequencies

Indemnification of recession АЧХ

Low-frequency correction

High-frequency correction

ЛЕКЦИЯ №4

ОК и ПОК. Особенности

  1.  Краткое содержание лекции  

    Оконечным называется каскад, с выхода которого колебание поступает в нагрузку усилителя. Все предыдущие каскады по сравнению с оконечным являются маломощными.

Назначение: для отдачи заданной мощности сигнала в заданное сопротивление нагрузки при допустимом уровне как нелинейных, так и частотных или переходных искажений, а также при возможно меньшем потреблении мощности от источников питания.

Особенность:      полное использование характеристик усилительного элемента из-за большой амплитуды входного сигнала, вследствие чего параметры усилительного элемента за период сигнала изменяются в широких пределах. Поэтому расчет отдаваемой каскадом мощности, его коэффициента усиления, коэффициента гармоник проводят графическим способом по характеристикам усилительного элемента.

Требования: 1) выбор экономичного режима работы, при котором УЭ работает с высоким КПД,

                       2) согласование выходного сопротивления усилителя с нагрузкой

Классификация: 1) по способу согласования – трансформаторные и бестрансформаторные,

                              2) режиму работы УЭ – классов А, В, С, АВ, D.

                              3) по способу усиления – однотактные и двухтактные.

В ОК применяются мощные транзисторы, которые потребляют много энергии источника питания, поэтому КПД ОК определяет общий КПД усилителя и создает наибольшие нелинейные искажения.

Поэтому в процессе проектирования оконечного каскада определяют и его коэффициент гармоник, а расчет ведут графическим методом по характеристикам транзисторов.

Предоконечные каскад (рис.3) — обеспечивают уровень сигнала, достаточный для управления оконечными каскадами или, как говорят, для их раскачки.

Вследствие большой стоимости, габаритных размеров и массы, а также из-за худших частотных, фазовых и переходных характеристик трансформаторный каскад используют в качестве трансформаторного инверсного каскада для работы на двухтактный транзисторный каскад в режиме В, так как обычные резисторные инверсные каскады здесь не пригодны из-за высокого выходного сопротивления и заряда разделительных конденсаторов импульсами базового тока.

Однако как в транзисторных, так и в ламповых усилителях широко используются трансформаторные выходные каскады, где трансформатор служит выходным устройством, связывающим выходную цепь последнего усилительного элемента усилителя с внешней нагрузкой, и позволяет получить для усилительного элемента оптимальное сопротивление нагрузки, согласовать выход с сопротивлением нагрузки,  симметрировать   выходную   цепь. Использование трансформатора для межкаскадной связи здесь позволяет примерно на порядок повысить усиление мощности сигнала, применить транзистор в предоконечном каскаде меньшей мощности и снизить расход энергии питания. При работе на транзистор с общей базой межкаскадный трансформатор оказывается также необходимым, так как резисторный каскад в этом случае не дает усиления.

ОДНОТАКТНЫЕ КАСКАДЫ УСИЛЕНИЯ МОЩНОСТИ

Рис.1                                                                                                           Рис. 2

В однотактном каскаде усиление осуществляется одним транзистором. Если в его выходную цепь нагрузка Rн включается через трансформатор (рис. 2,а), называемый выходным, то каскад называется трансформаторным. В трансформаторном каскаде наклон нагрузочной прямой ВС (рис. 2,б) для переменного тока определяется сопротивлением нагрузки транзистора RHТ, равным входному сопротивлению трансформатора, нагруженного на сопротивление RH               

где n = w2/w1 — коэффициент трансформации выходного трансформатора, равный отношению чисел витков обмоток;  — КПД трансформатора. Прямая ВС проходит через исходную рабочую точку А, которая выбирается на нагрузочной прямой для постоянного тока.

Эквивалентная схема трансформаторного усилительного каскада, составленная из эквивалентной схемы источника сигнала (И), эквивалентной схемы трансформатора (Т), известной   из   основ электротехники и эквивалентной схемы нагрузки трансформатора  (Н), изображена на рис. 4. При ее составлении, также   как при составлении эквивалентной схемы резисторного каскада, не учитываются вспомогательные цепи (фильтра, стабилизации режима и т. д.).

Рис.3Рис. 4 Полная (общая) эквивалентная схема трансформаторного   каскада или цепи с трансформатором

Ет и Rг — ЭДС и внутреннее сопротивление источника сигнала; r1 и r2 — активные (омические) сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора; LS1 и LS2 — индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток; L1 — индуктивность первичной обмотки; RH и Со — сопротивление и емкость, нагружающие трансформатор; Iвых и Uвых — ток в нагрузке и напряжение сигнала на ней. Штрихами на схеме рис. 3 отмечены электрические величины, приведенные из вторичной обмотки трансформатора в первичную.

Общую эквивалентную схему трансформаторного каскада удобно преобразовать в частные эквивалентные схемы для нижних, средних и верхних частот, справедливые только для данной области частот (рис. 4).

В области нижних частот характеристики трансформаторного каскада определяются влиянием индуктивности первичной обмотки трансформатора, включенной параллельно нагрузке трансформатора. Сопротивление этой индуктивности падает с понижением частоты, при этом ток сигнала через L1 растет, падение напряжения на Rг+r1 увеличивается. В результате выходное напряжение Uвых на этих частотах уменьшается, стремясь к 0 при .

Рис.4  Рис.5

В маломощных усилителях иногда применяют однотактный оконечный каскад с так называемой динамической нагрузкой в виде токостабилизирующего двухполюсника, выполненного на транзисторе (VT2 на рис. 5).

  1.  Контрольные вопросы

1. Каковы особенности работы оконечных каскадов?

2. Какие УЭ и режимы работы используются в каскадах мощного усиления?

3. Какие способы включения транзисторов наиболее часто используются в каскадах мощного усиления?

4. Какие усилительные элементы и способы их включения используют   в трансформаторном каскаде?                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               5. Начертите принципиальную схему однотактного трансформаторного каскада на транзисторе; укажите назначение элементов схемы.

6.  Начертите полную эквивалентную   схему трансформаторного   каскада.                                                                                                                                                                                                                                                                                 7. Какой вид имеет частотная характеристика, трансформаторного каскада?

8. Нарисуйте и поясните фазовую характеристику трансформаторного каскада

9. С какой целью применяются радиаторы и какова их конструкция?

  1.  Задание на СРС

Рис. 6.4 [ОЛ6.2] зарисовать. Пояснить назначение и конструкцию радиаторов.

  1.  Задание на СРСП

4.1. Пояснить принцип упрощения общей эквивалентной схемы трансформаторного   каскада  для области средних и высоких частот стр. 133 [ОЛ6.2]

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Оконечный каскад

Предоконечные каскад

Однотактные каскады

Двухтактные каскады

Оптимальное сопротивление нагрузки

Трансформаторные выходные каскады

Частные эквивалентные схемы

The terminal cascade

Preterminal the cascade

Single-cycle cascades

Duple cascades

Optimum resistance of loading

Transformer target cascades

Private {Individual} equivalent circuits

ЛЕКЦИЯ №5

Двухтактные трансформаторные каскады

  1.  Краткое содержание лекции  

Двухтактными называют каскады, содержащие два усилительных, образующих два одинаковых (симметричных) плеча схемы, работающих на общую нагрузку.

Двухтактные каскады могут иметь любую схему межкаскадной связи или связи с нагрузкой; усилительные элементы в них могут работать в любом режиме.

Двухтактные каскады сложнее однотактных и содержат больше деталей, что является их недостатком, имеют большие габариты, вес и стоимость, вносят дополнительные частотные искажения,но имеют много достоинств. Доказать их можно по упрощенной принципиальной схеме (рис1) двухтактного трансформаторного каскада, рассматривая направление протекания постоянных и переменных составляющих выходного тока верхнего и нижнего плеча.

   

            Рис.1                                 Рис. 2                                                 Рис.3

Из схемы рис. 2 видим, что:

1) переменные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в нагрузке протекают в одном направлении, а значит, складываются,

2) переменные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в цепи источника питания протекают в противоположном направлении, а значит, компенсируются (вычитаются),

3) постоянные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в нагрузке протекают в противоположном направлении, а значит, компенсируются (вычитаются).

 Достоинства двухтактных схем.

  1.  Т.к. переменные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в нагрузке протекают в одном направлении и складываются, то происходит компенсация четных гармоник, вносимых усилительными элементами, позволяет использовать в двухтактной схеме экономичный режим В, который позволяет уменьшить нелинейные искажения, получить вдвое большую выходную мощность и высокий КПД,
  2.  Т.к. постоянные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в нагрузке протекают в противоположном направлении и компенсируются, то происходит компенсация постоянного подмагничивания сердечника выходного трансформатора, что позволяет уменьшить габаритные размеры, массу и стоимость трансформатора.
  3.   Т.к. переменные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в цепи источника питания протекают в противоположном направлении и компенсируются, то уменьшает паразитные межкаскадные связи через источники питания, что позволяет упростить и удешевить развязывающие фильтры усилителя.
  4.    Т.к. при синфазных сигналах переменные составляющие токов коллектора верхнего и нижнего плеча в нагрузке протекают в противоположном направлении и компенсируются, то происходит компенсация помех и фона, что увеличивает динамический диапазон усилителя, позволяет упростить и удешевить сглаживающие фильтры выпрямителей.

Все эти достоинства достижимы при симметрии обоих плеч каскада – элементы должны иметь одинаковые параметры и характеристики. Из-за разброса параметров усилительных элементов и допусков на детали плечи двухтактного каскада никогда не работают совершенно одинаково. Для уменьшения разбалансировки плеч схемы при нагревании транзисторов и их старении в провод эмиттера каждого транзистора включают резисторы R'э (0,5-1 Ом). Для выравнивания коллекторных токов один из них делают регулируемым.  

Двухтактные каскады могут работать как в режиме А, так и в режиме В. На входы двухтактного каскада подаются равные по амплитуде и противоположные по фазе сигналы. В режиме А оба транзистора находятся в открытом состоянии в течение всего периода действия сигнала. В режиме В плечи схемы работают поочередно: транзистор одного плеча открывается в течение первого полупериода сигнала, а другого плеча - в течение второго полупериода. Таким образом, транзистор включается только на половину периода, в течение же второго полупериода он не потребляет электрический ток (рис.4). В этом и заключается экономичность режима В, высокий КПД каскада. Кроме того, в режиме В при той же нагрузке и том же напряжении питания выделяется мощность примерно в 10 раз меньше, чем в режиме А (электрод за половину периода успевает остыть). Следует внимательно проанализировать работу двухтактного каскада в режимах А и В, проследить путь постоянной и переменной составляющие коллекторного тока обоих плеч.

В двухтактных каскадах, работающих в режиме В, не применяется эмитгерная стабилизация, так как значение тока, протекающего через Rэ изменяется с уровнем входного сигнала.

х  азные сигналы т уменьшить нелинейные искажения, получить вдвое большую выходную мощность и высокий КПД, Рис. 4.

Применяются двухтактные трансформаторные каскады в качестве мощных оконечных каскадов в многокаскадных усилителях с выходной мощность более 1 Вт, если нагрузка переменная (трансляционная линия).

Задание: 1. На схеме рис. 2 укажите полярности входных сигналов, для которых указаны направления токов. Сделайте вывод.

2. Запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I~1,  I~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча схемы рис. 3. Сделайте вывод.

Iко1:

Iко2:

I~1:  

I~2:

Вывод:

       3. Запишите назначение элементов схемы рис. 3.

R1, R2 –

Rэ -

R'э -

VT -

Tр –

  1.  Контрольные вопросы
  2. Какие каскады называются двухтактными? В качестве каких каскадов они используются и почему?

2. С какой целью применяются двухтактные трансформаторные каскады?

3. Перечислите и поясните достоинства и недостатки двухтактных трансформаторных каскадов.

4. Изобразите схему двухтактного трансформаторного каскада для работы в режиме В.

5. Поясните назначение элементов в схеме двухтактного трансформаторного каскада.

6. Запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I~1,  I~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча, если каскад выполнен на транзисторах n-p-n.

7. Как выбирают необходимое напряжение смещения   между   входными  электродами усилительного элемента в двухтактных схемах, работающих в ре жиме В?

8. В каких условиях мощность, выделяющаяся на выходном электроде усилительного элемента, работающего в режиме В, максимальна?

9. Почему в транзисторных каскадах,   работающих в режиме В, не   используется эмиттерная стабилизация?

  1.  Задание на СРС

3.1. Рис. 6.12 [ОЛ6.2] зарисовать. Стр.160 законспектировать пояснение искажений сигналов малой амплитуды.

  1.  Задание на СРСП

4.1. Расчет двухтактного трансформаторного каскада стр. 162-165, [ОЛ6.2]

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Двухтактный трансформаторный каскад

Плечо схемы

Компенсация четных гармоник

Компенсация постоянного подмагничивания сердечника

Компенсация токов сигнала в  проводах питания

Компенсация помех и фона

The duple transformer cascade

Shoulder of the circuit

Indemnification of even harmonics

Indemnification constant подмагничивания the core

Indemnification of currents of a signal in wires of a feed{meal}

Indemnification of handicapes and background

ЛЕКЦИЯ №6

ФАЗОИНВЕРСНЫЕ КАСКАДЫ (ФИК)

  1.  Краткое содержание лекции  

ФАЗОИНВЕРСНЫМИ называются каскады, имеющие несимметричный вход и симметричный выход.

Для этого инверсный каскад имеет два выхода, напряжения на которых по амплитуде равны между собой и сдвинуты по фазе на 180°.

ФИК предназначены:

  1.  для перехода от несимметричного однотактнного каскада предварительного усиления к симметричному оконечному двyxтaктному трансформаторному каскаду;
  2.  для перехода от несимметричного однотактного каскада предварительного усиления к симметричному оконечному двyxтaктному  бестрансформаторному каскаду с параллельным управлением;
  3.  для передачи сигнала от однотактного каскада к симметричной нагрузке.

Разновидности ФИК:

  1.  трансформаторный;     
  2.  с разделенной нагрузкой;
  3.  с эмиттерной связью;
  4.  на  транзисторах с различной  проводимостью;
  5.  с    инвертирующим транзистором.   

ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ФАЗОИНВЕРСНЫЙ КАСКАД

Рис.1Симметричный выход осуществляется  выводом  средней  точки  у вторичной обмотки  трансформатора, на выходе каскада при этом получают два равных напряжения сигнала противоположной полярности.

Достоинства:                                                                                      Недостатки:

  1.  Обеспечивает согласование                                     Большие габариты,               вес, стоимость
  2.  Высокий КПД                             Вносит дополнительные нелинейные
  3.  Большее усиление                                             и частотные искажения                                            

 Применение: в транзисторных усилителях звуковой частоты с большой выходной мощностью (десятки ватт и выше), выходной каскад таких усилителей выполняется двухтактном и работает в режиме В, а транзисторы нередко включают с общей базой.

ФАЗОИНВЕРСНЫЙ КАСКАД С РАЗДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКОЙ

Рис.2    

Для uвых1 транзистор включен по схеме с ОЭ, а значит, инвертирует фазу входного сигнала. Для uвых2 транзистор включен по схеме с ОК и не инвертирует входной сигнал. В результате имеются два сигнала с противоположными фазами. Их равенство добиваются подбором  R и Rк.

Достоинства:                                                                                  Недостатки:

  1.  Малые габариты, вес, стоимость                           трудно ввести цепи НЧ и ВЧ коррекции
  2.  Лучшие частотные характеристики                        в нем отсутствует усиление сигнала.
  3.  Малые нелинейные искажения                                  нет компенсации         пульсаций источника питания

 Применение:

1. при работе на двухтактный ламповый каскад без токов сетки, в режиме как А, так и В,

2. при работе на двухтактный транзисторный каскад, работающий в режиме А при малой мощности усилителя

3.в интегральных микросхемах для управления бестрансформаторным выходным каскадом с транзисторами одинаковой структуры в плечах.

Задание: Изобразите осциллограммы выходных сигналов рис. 3, 4, 5.

Фазоинверсный каскад c эмиттерной связью (рис.3)

     

Рис.3                                                              Рис.3.а                                    

Фазоинверсный каскад на транзисторах                   Фазоинверсный каскад с инвертирующим с различной проводимостью  (рис.4).                                   транзистором (рис. 5)

         

  Рис.4.                  Рис.4.а                                  Рис.5.                            Рис.5.а      

  1.  Контрольные вопросы

1. Каково назначение предоконечных каскадов в УЗЧ?

2. Какая из схем является оптимальной для применения в качестве предоконечного каскада, если нагрузкой является трансляционная линия, а Pн=60Вт?

3. Структурные схемы каких каскад приведены на  рисунках?

4. Какова полярность выходных сигналов, если на вход приведенного каскада подается положительная полуволна сигнала? отрицательная полуволна сигнала?

5. Когда в качестве предоконечного каскада следует применить фазоинверсный каскад с разделенной нагрузкой?

6. Какая из схем является оптимальной для применения в качестве предоконечного каскада, если нагрузкой является трансляционная линия, а Pн=10Вт?

7. Когда в качестве предоконечного каскада следует применить фазоинверсный трансформаторный каскад?

  1.  Задание на СРС
  2. Схема рис. 6.47 [ОЛ5.2] зарисовать.
  3. Законспектировать достоинства, недостатки, применение.
  4. Объяснить назначение Rд рис. 2
  5.  Задание на СРСП

3.1. Доказать, что на выходе схемы рис. 6.47 сигналы будут противоположны по фазе.

3.2. Пояснить, каким образом можно добиться равенство амплитуд инверсных сигналов на выходе схемы рис. 6.47.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Фазоинверсный сигнал

Фазоинверсный каскад

Разделенная нагрузка

Инвертирующий транзистор

Несимметричный вход

Симметричный выход

Трансформатор

Глубокая ООС

Фазоинверсиялы синал

Фазоинверсиялык каскад

Белшектелген жуктеме

Инверсиялагыш транзистор

Симметриялы емес кipic

Симметриялы жыгыс

Трансформатор

Терен ТКБ

phase reverse signal

phase reverse schematic

division

reverse transistor

symmetrical entrance

symmetrical exit

transformation

profound negation inversely bond

ЛЕКЦИЯ №7

ДВУХТАКТНЫЕ БЕСТРАНСФОРМАТОРНЫЕ КАСКАДЫ

  1.  Краткое содержание лекции  

Трансформаторы имеют большие габариты, вес, стоимость, вносят дополнительные нелинейные и частотные искажения, их невозможно выполнить по интегральной технологии. Поэтому, если сопротивление нагрузки низкоомно, но постоянно, то выгоднее применять двухтактактные бестрансформаторные каскады.

В двухтактактных бестрансформаторных каскадах меньшие нелинейные и частотные искажения, они могут быть выполнены по интегральной технологии, отсутствуют потери мощности сигнала в трансформаторе.

Бестрансформаторные двухтактные каскады с параллельным включением транзисторов

          Рис.1

Такие каскады требуют подачи на вход двух равных напряжений сигнала противоположных полярностей, которые, как и в обычной двухтактной схеме, подаются от инверсного каскада. Питание коллекторных цепей транзисторов в схеме рис. 1.а производится от двух одинаковых источников питания, соединенных, последовательно, или от одного источника со средней точкой. Если желательно использовать один источник питания без средней точки, применяют схему рис.1.б; нагрузку здесь включают через разделительный конденсатор С. При одинаковых верхней  и нижней половинках схемы рис. 1.а постоянная составляющая тока через нагрузку RH, включенную в средний провод, не проходит, так как средние значения токов питания плеч Iко1 и Iко2 равные по величине, в этом проводе направлены в противоположные стороны и взаимно уничтожаются. Переменные составляющие токов плеч проходят через нагрузку в одном направлении и складываются.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               В схемах рис. 1 усилительные элементы по отношению к источнику (или источникам) питания, т. е. по постоянному току, включены последовательно, а по отношению к нагрузке или по переменному току — параллельно; последнее снижает расчетное сопротивление нагрузки и приближает его к сопротивлению обычных электродинамических громкоговорителей.

Напряжение литания и режим работы каскада выбирают такими, чтобы заданное сопротивление нагрузки RH  обеспечивало полное использование усилительных элементов, как по току, так и по напряжению. В транзисторных каскадах, работающих на громкоговоритель, напряжение питания Е и режим работы каскада подбирают так, чтобы сопротивление громкоговорителя оказалось равным расчетному сопротивлению коллекторной нагрузки.

Задание: 1. На схеме рис. 1.а укажите полярности входных сигналов, для которых указаны направления токов. Сделайте вывод.

2. Чтобы доказать, что схема на рис. 1.а является двухтактной, запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I~1,  I~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча. Сделайте вывод.

Iко1:

Iко2:

I~1:  

I~2:

Вывод:

Двухтактными каскадами с дополнительной симметрией

Рассмотренный бестрансформаторный двухтактный каскад можно упростить, если, использовать в нем транзисторы с одинаковыми параметрами и характеристиками, но с противоположным характером проводимости — в одном плече транзистор типа р-п-р, в другом — транзистор типа п-р-п (комплементарную пару). Такой каскад не нуждается в инверсном каскаде, так как входные цепи его плечей можно объединить; при подаче одного и того же напряжения сигнала на управляющие электроды обоих плеч ток в одном плече будет расти, а в другом — падать и схема будет работать как двухтактная. Схемы рис. 2 называют двухтактными каскадами с дополнительной симметрией — в них, так же как и в схемах рис. 1, выходные цепи усилительных элементов по постоянному току включены последовательно, а по переменному — параллельно. Каскады с дополнительной симметрией при работе как в режиме А, так и в режиме В позволяют использовать в качестве предыдущего каскада не инверсный, а обычный однотактный резисторный каскад.

                        Рис.2

Задание: Чтобы доказать, что схемы на рис. 2.а и б  является двухтактной, запишите и покажите пути протекания постоянных Iко1, Iко2 и переменных I~1,  I~2 составляющих токов верхнего и нижнего плеча для каждой из схем. Сделайте вывод.

Рис.2.а

Рис.2.б

Iко1:

Iко2:

I~1:  

I~2:

Iко1:

Iко2:

I~1:  

I~2:

Вывод:

2. Контрольные вопросы

1. Каковы недостатки двухтактных трансформаторных каскадов?

2. Каковы достоинства двухтактных бестрансформаторных каскадов?

3. Докажите, что схема на рис. 1б является двухтактной.

4. Докажите, что схема на рис. 2б является двухтактной.

5. Каковы достоинства двухтактных каскадов с дополнительной симметрией?

6. Какие транзисторы являются комплементарной парой?

7. Почему в схемах рис. 1а,б можно подключить нагрузку без согласующих элементов?

3. Задание на СРС

  1. Схема рис. 6.24 [ОЛ5.2] зарисовать.

3.2.Законспектировать достоинства, недостатки, применение.

  1.  Задание на СРСП

4.1. Доказать, что в схемах рис1 и 2 нагрузку можно подключать без согласующего трансформатора

4.2. Пояснить, почему схемы на рис.2 называют двухтактными каскадами с дополнительной симметрией

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Бестрансформаторный каскад

Параллельное включение транзисторов

Последовательное включение транзисторов

Комплементарная пара

Дополнительная симметрия

Интегральная технология

Бестрансформаторный the cascade

Parallel inclusion of transistors

Consecutive inclusion of transistors

Комплементарная pair

Additional symmetry

Integrated technology

ЛЕКЦИЯ №8

Особенности МКУ.  Устойчивость усилителя

  1.  Краткое содержание лекции  

Современные усилители однокаскадными не выполняются, так как один каскад  не может обеспечить требуемого усиления с хорошим качеством, поэтому усилители, которые применяются в аппаратуре радио- и проводного вещания, радиосвязи, телевидения, многоканальной связи, каналообразующей телеграфной аппаратуре, аппаратуре передачи данных, измерительной аппаратуре, являются многокаскадными. С помощью одиночного каскада трудно обеспечить желаемое усиление сигналов, необходимые свойства усилительной схемы по ее входному или выходному сопротивлению, требуемые по условиям работы предельные значения выходных токов и напряжений. В связи с этим усилительные тракты приходится выполнять по многокаскадной схеме, включающей два и более последовательно соединенных каскадов.

При проектировании и расчете многокаскадных усилителе приходится решать ряд вопросов:

  1.  Коэффициент усиления напряжения, тока и мощности многокаскадного усилителя, выраженный в относительных единицах, равен произведению коэффициентов усиления отдельных каскадов в тех же единицах.

Если коэффициенты усиления отдельных каскадов выражены децибелах, то коэффициент усиления многокаскадного усилителя равен сумме коэффициентов усиления этих каскадов.

  1.   Угол сдвига фазы многокаскадного усилителя находят как сумму углов сдвига фазы всех его каскадов и цепей, вносящих эти искажения:

  1.   Коэффициент гармоник многокаскадного усилителя  в большинстве случаев можно считать равным коэффициенту гармоник его последнего каскада, так как амплитуда сигнала на последнем каскаде усилителя наибольшая и этот каскад обычно вносит наибольшие нелинейные искажения.

  1.   Распределение заданных на усилитель частотных и переходных искажений между каскадами и цепями усилителя производят таким образом, чтобы при невысокой стоимости и небольших габаритных размерах деталей схемы обеспечивались заданные свойства усилителе. Частотные искажения нa нижней рабочей частоте и искажения вершины импульса на каскады, имеющие трансформаторы или конденсаторы большой емкости, допускают большей величины, чем в обычном резисторном каскаде; так, например, в трансформаторном каскаде для уменьшения размеров, массы и стоимости трансформатора коэффициент искажений Мн.тр берут в 2—3 раза больше, чем в обычном резисторном каскаде. Если многокаскадный усилитель содержит одинаковые каскады, то частотные искажения на низшей частоте и искажения вершины импульса у всех каскадов можно брать одинаковыми и делить их поровну между цепями каскадов, вносящими эти искажения.
  2.  При проектировании многокаскадных усилителей очень важным моментом являемся согласование входных и выходных сопротивлений между каскадами, а также между источником сигнала и входным каскадом усилителя, нагрузкой и выходным каскадом. В качестве согласующего устройства используются трансформаторы, а также эмиттерные (истоковые, катодные) повторители, которые благодаря 100% последовательной ООС по напряжению обладают высоким входным и низким выходным сопротивлениями. Преимуществом эмиттерного повторителя является также возможность усиления мощности, хорошие частотные и фазовые характеристики.
  3.  Предусматривают регулировку усиления и тембра. Обычно регулировки усиления вводят в первых каскадах, чтобы остальные каскады не работали в режиме перегрузки.
  4.  Решают вопрос об устойчивости усилителя.

При введении в усилительное устройство глубокой отрицательной обратной связи усилитель в большинстве случаев самовозбуждается, если не принять специальных мер.

Самовозбуждение в усилителе с глубокой отрицательной обратной связью может возникнуть из-за того, что на частотах, где усилитель вместе с цепью обратной связи вследствие наличия в цепи ОС реактивных элементов вносит дополнительный сдвиг фазы 180°, отрицательная обратная связь становится положительной. Если на какой-либо из этих частот *>1, то усилитель с отрицательной обратной связью самовозбуждается. Обычно это происходит на очень низких или очень высоких частотах, выходящих из рабочего диапазона, на которых дополнительный фазовый сдвиг усилителя с цепью обратной связи достигает 180°, однако, так как самовозбудившийся усилитель полностью загружен собственными колебаниями, он не усиливает сигналы в рабочем диапазоне частот.

Устойчивым называют такой усилитель, который в условиях эксплуатации (при включении, изменении нагрузки, замене усилительных элементов и деталей схемы, их старении и т. д.) не может самовозбудиться.

Устойчивость – это способность усилителя сохранять все свои параметры в пределах допустимой нормы при изменении условий эксплуатации и отсутствие самовозбуждения.

Устойчивость усилителя оценивается критерием Найквиста:  

Усилительное устройство с обратной связью устойчиво, если его частотно-фазовая характеристика петлевого усиления, представленная замкнутой кривой, описываемой концом вектора *, при изменении частоты от 0 до не охватывает точку с координатами 1; 0 (рис. 1а). У усилителей переменного тока диаграмма петлевого усиления представляет собой замкнутую кривую, оканчивающуюся в начале координат как при f=0, так и при f = .

Рис. 1. Диаграммы петлевого усиления (диаграммы Найквиста) для усилителей переменного тока с отрицательной обратной связью: а — устойчивого; б — неустойчивого; в — условно устойчивого

Для того чтобы усилитель с глубокой отрицательной обратной связью был устойчив, принимают меры, снижающие * на частотах, где дополнительный сдвиг фазы цепи * достигает 180°. Для этого следует

  1.  охватывать обратной связью возможно меньшее число каскадов и желательно охватывать каскады, дающие малые фазовые сдвиги (например, резисторные).
  2.  При необходимости охватить отрицательной обратной связью каскад с выходным трансформатором, желательно обратную связь снимать с первичной обмотки трансформатора, а не со вторичной, так как это уменьшает фазовый сдвиг петли обратной связи.
  3.  Если у каскада, охватываемого обратной связью, имеется входной трансформатор, то из этих же соображений обратную связь следует вводить не в первичную, а во вторичную его обмотку.
  4.  Если необходимо охватить обратной связью большое число каскадов (например, для повышения стабильности усиления усилителя), то для облегчения обеспечения устойчивости петлю обратной связи можно разделить на две петли или больше, так как с уменьшением числа каскадов, охваченных обратной связью, обеспечение устойчивости упрощается. Однако при этом сильно снижается усиление, что заставляет вводить добавочные каскады.

3.Задание на СРС

Конспект Противошумовая коррекция  [ОЛ5.2] стр. 265. рис.10.5, достоинства, недостатки, применение.

4.Задание на СРСП

3.1. Построение частотной и фазовой характеристик усилителя с ОС [ОЛ5.2] стр. 262.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Многокаскадные усилители

Устойчивость усилителя

Самовозбуждение усилителя

Критерий Найквиста

Частотно-фазовая характеристика

Петлевое  усиление

Годограф

Вектор *

Multicascade amplifiers

Stability of the amplifier

Self-excitation of the amplifier

Criterion Найквиста

The frequency - phase characteristic

Loopback amplification{strengthening}

Годограф

Vector *

ЛЕКЦИЯ №9

РЕГУЛИРОВКИ В УСИЛИТЕЛЯХ

  1.  Краткое содержание лекции  

          В усилительных устройствах широко используют схемы регулировки усиления и тембра.

Регулировка усиления позволяет поддерживать усиление устройства неизменным при замене усилительных элементов, их старении или изменении питающих напряжений, изменять уровень выходного сигнала, а также предохранять усилитель от перегрузки при слишком высоком уровне входного сигнала.

Регулировку усиления можно производить плавно (плавная регулировка) или скачкообразно (ступенчатая регулировка).

Основным параметром регулировки является глубина регулировки, равная отношению коэффициентов усиления усилителя в двух крайних положениях регулятора усиления; ее выражают в относительных или логарифмических единицах:

Потенциометрическая регулировка усиления (рис. 1)

Плавная потенциометрическая регулировка осуществляется введением в цепь сигнала потенциометра с изменяемым коэффициентом передачи (рис.1). Плавное изменение коэффициента передачи здесь осуществляется с помощью непроволочного резистора Rр с переменным сопротивлением, имеющего ползунок, передвигающийся по поверхности резистора при вращении рукоятки.

Так как усилительные каскады с биполярными транзисторами имеют низкое входное сопротивление, в них обычно осуществляют регулировку тока сигнала, включая Rр в цепь последовательно (рис. 1.а); в каскадах же с полевыми транзисторами или лампами регулируют напряжение сигнала, для чего Rр включают в схему параллельно (рис. 1.6).

      

              Рис.1                                                     Рис.2                                  Рис.3

Достоинства плавной потенциометрической регулировки — простота и возможность получения довольно большой глубины регулировки. Недостатки — изменение  частот ной, фазовой и переходной характеристик при изменении положения регулятора и появление на выходе усилителя шумов вследствие непостоянства контактного сопротивления переменного резистора.                                                                              

Поэтому ее не используют в широкополосных усилителях, а применяют в усилителях звуковых частот с высшей рабочей частотой не выше сотни килогерц.  

Регулировка усиления изменением смещения (рис. 2)

Будет изменяться положение   точки покоя и крутизна характеристики выходного тока, а следовательно, и коэффициент усиления каскада. В каскаде с биполярным транзистором такую регулировку усиления можно осуществить введением последовательно с резистором эмиттерной стабилизации Rэ резистора с переменным сопротивлением Rр (рис. 2). Наиболее часто регулировка изменением смещения используется в каскадах с полевыми транзисторами и в каскадах с экранированными лампами.

Глубина регулировки не более 10—20 дБ. Применяют в первых каскадах усилителя, где уровень сигнала очень мал.

Достоинства регулировки изменением смещения: почти полное отсутствие влияния положения регулятора на частотные и переходные характеристики усилителя, отсутствие дополнительных шумов при регулировке и возможность дистанционной регулировки усиления, так как в регулирующем резисторе Rр отсутствует ток сигнала, и он может быть вынесен из схемы усилителя на любое расстояние. Регулировка усиления изменением смещения часто применяется в ШПУ.

Регулировка усиления отрицательной обратной связью (рис. 3)

Пригодна для каскадов с любыми усилительными элементами. В качестве регулятора усиления используется резистор эмиттерной стабилизации Rэ. При увеличении части резистора Rр не блокированной конденсатором Сэ, увеличивается вносимая ею отрицательная обратная связь, уменьшая усиление каскада. Напряжение смещения усилительного элемента при такой регулировке усиления не изменяется, а поэтому положение точки покоя остается неизменным. Это позволяет регулировку усиления обратной связью применять в каскадах с малой и с большой амплитудами сигнала. Глубина регулировки достигает лишь 20—25 дБ. Недостатком регулировки усиления обратной связью является также появление подъема на частотной характеристике регулируемого каскада в области очень высоких частот и выброса на его переходной характеристике в области малых времен при большой глубине регулировки. Регулировку усиления обратной связью в ШПУ.

В настоящее время в бытовой и профессиональной аппаратуре находят применение тонкомпенсированные регуляторы усиления, поднимающие усиление как на низких, так и на высоких частотах при уменьшении уровня сигнала регулятором усиления (для которых используют переменное сопротивление с отводами). Их применение связано с уменьшением чувствительности уха человека к низким и высоким частотам при малой громкости звука.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

РЕГУЛИРОВКА ТЕМБРА (рис. 4, 5)

Для плавного изменения частотной характеристики в области нижних и верхних используют схемы регуляторов тембра, представляющие собой частотно-зависимые цепи, включаемые в межкаскадную связь или в цепь обратной связи усилителя. Схема регулировки тембра, позволяющая плавно поднимать частотную характеристику усилителя на нижних частотах, и ее частотные характеристики для различных положений рукоятки регулятора изображены на рис.4. Такую схему регулировки тембра применяют в усилителях воспроизведения грамзаписи и магнитной записи для корректирования частотной характеристики магнитной и граммофонной записей звука, которую делают линейно падающей с понижением частоты, начиная примерно с 1 кГц. Такой регулятор удобно включать на входе усилителя до разделительного конденсатора.

                                   Рис. 4                                                       Рис. 5

Схема регулятора тембра, позволяющая плавно снижать усиление на верхних частотах, и его частотные характеристики для различных положений рукоятки регулятора изображены на рис. 5. Такой регулятор применяют в радиоприемниках для снижения помех от соседнего канала, уменьшения шума иглы в усилителях воспроизведения грамзаписи и включают параллельно входной цепи любого каскада усилителя.

Существуют и более сложные схемы регуляторов тембра, позволяющие плавно уменьшать и увеличивать усиление, как на нижних, так и на верхних частотах, к ним относятся регуляторы тембра мостового типа. Если в усилителе оказывается необходимым  регулировать усиление, а также тембр как нижних, так и верхних частот, то для устранения влияния положения одного регулятора на характеристики другого их желательно располагать в различных каскадах.

2.  Контрольные вопросы

1. Какие разновидности регулировок существуют в усилителях?

2. Каково назначение регулировки усиления?

3. Каково назначение регулировки тембра?

4. Поясните принцип действия, достоинства и недостатки  регулировки усиления рис. 1а и б.

5. Поясните принцип действия, достоинства и недостатки регулировки усиления рис. 2.

6. Поясните принцип действия, достоинства и недостатки регулировки усиления рис. 3.

7. Поясните принцип действия, достоинства и недостатки схемы регулировки тембра рис.4, 5.

3.Задание на СРС

  1. Схема рис. 9.6 [ОЛ5.2] зарисовать.
  2. Законспектировать достоинства, недостатки, применение.
  3. Объяснить принцип действия.

4.Задание на СРСП

4.1. Пояснить, как изменится громкость при перемещении движка потенциометра влево на рис. 1.

3.2. Пояснить, как изменится громкость при перемещении движка потенциометра вниз на рис. 2 и рис. 3.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Регулировка усиления

Потенциометр

Изменение режима

Глубина регулировки

Тонкомпенсированные регуляторы

Чувствительность уха

Регулировка тембра

Частотно-зависимые цепи

Adjustment of amplification{strengthening}

Potentiometer

Change of a mode

Depth of adjustment

Тонкомпенсированные regulators

Sensitivity of an ear

Adjustment of a timbre

Frequency-dependent circuits

ЛЕКЦИЯ №10

ОСОБЕННОСТИ УПТ

  1.  Краткое содержание лекции  

        

Усилителями, постоянного тока называют такие, которые могут усиливать, очень медленные электрические сигналы; их низшая рабочая частота = 0, а высшая рабочая частота  определяется назначением усилителя и предъявляемыми к нему требованиями.

УПТ используют в электронной измерительной аппаратуре, осциллоскопах, в системах автоматической регулировки усиления радиоприемных и телевизионных устройств, электронных вычислительных машинах, электронных стабилизаторах напряжения и тока, всевозможных управляющих, регулирующих и следящих системах и целом ряде других случаев,

Так как УПТ усиливает как переменную, так и постоянную составляющие сигнала, то в отсутствие сигнала на входе такого усилителя на его выходе должны отсутствовать как переменная, так и постоянная составляющие напряжения; в противном случае нарушится пропорциональность между входным и выходным напряжениями и при перемене полярности постоянной  составляющей входного сигнала полярность постоянной составляющей на выходе может не измениться.

По схеме и принципу действия усилители постоянного тока делятся на две группы: УПТ прямого усиления и УПТ с преобразованием частоты.

УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРЯМОГО УСИЛЕНИЯ

Для того чтобы усилитель мог усиливать очень медленные электрические колебания, в усилителях постоянного тока (УПТ) прямого усиления между усилительными элементами и их нагрузкой используется гальваническая связь, т. е. связь, осуществляемая посредством элементов, обладающих проводимостью для очень медленных изменений тока и имеющих сопротивление,   в  рабочей полосе частот усилителя не зависящее от частоты, например, проводников, резисторов и т.д. Конденсаторы, трансформаторы и дроссели в цепях межкаскадной связи таких усилителей применять нельзя. Так как УПТ прямого усиления не содержат разделительных и блокировочных конденсаторов большой емкости, дросселей и трансформаторов, то их габаритные размеры могут быть сделаны очень малыми, и они оказываются очень удобными для миниатюризации.

Малогабаритные усилители постоянного тока, выполненные в виде гибридной или интегральной схемы, очень часто используют как составную часть усилителей переменного тока (звуковых, широковещательных, многоканальной связи, телевизионных и т. д.), в этом случае на вход усилительного элемента или в нагрузку с выхода предыдущего усилительного элемента поступает кроме сигнала также и напряжение питания выходной цепи, которое необходимо компенсировать.

УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Рис.1

Резисторы Rэ1, Rэ2, Rэ3 в схеме рис. 1 осуществляют стабилизацию точек покоя транзисторов; однако эти резисторы создают в каждом каскаде местную отрицательную обратную связь по току, глубина которой в каждом последующем каскаде возрастает; эта обратная связь очень сильно снижает усиление даже у первого каскада, а усиление третьего может здесь оказаться даже меньше единицы. Поэтому проектирование усилителя такого типа с числом каскадов более трех оказывается нецелесообразным.

Как указано выше, в отсутствие сигнала на входе усилителя постоянного тока на его выходе должна отсутствовать не только переменная, но и постоянная составляющая напряжения; в схеме рис. 1 это достигается введением делителя R'1 и R'2, который компенсирует постоянную составляющую напряжения, поступающую на нагрузку усилителя с коллектора третьего транзистора. Делитель же напряжения R1 и R2 компенсирует падение напряжение, поступающее на источник сигнала с резистора Rд2, и сохраняет смещение на входе транзистора Т1 неизменным при включении или выключении источника сигнала.

Однако при изменении температуры или напряжения питания, старении компонентов ток покоя транзистора Т3 изменится и на выходе такого усилителя появится постоянное напряжение. Для его уничтожения придется регулировать делитель R'1 и R'2, поддерживая отсутствие напряжения на выходе в отсутствие сигнала.

Отсутствие общего провода между входной и выходной цепями в схеме УПТ, изображенной на рис. 1, также является ее недостатком. Если заземлить в этой схеме один из зажимов входной цепи,

подключенная к выходным зажимам нагрузка окажется под потенциалом относительно земли; при заземлении одного из выходных зажимов под потенциалом относительно земли окажется источник сигнала, что иногда нежелательно или недопустимо.

Режим работы транзистора в каскаде такого усилителя выбирается, как в обычном резисторном каскаде. Коэффициент усиления, частотную характеристику в области верхних частот и переходную в области малых времен для каждого каскада рассчитывают с учетом обратной связи, вносимой резистором Rэ.

УСИЛИТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА СО СДВИГОМ УРОВНЯ

Рис.2

Эта схема лишена многих недостатков, которые имеет схема с непосредственной связью. Схема с потенциометрической межкаскадной связью используется как в транзисторном, так и в ламповом вариантах. Здесь входная и выходная цепи имеют общий провод, а питание осуществляется от двух источников постоянного тока— источника питания выходных цепей Е и дополнительного источника компенсирующего напряжения Едоп. Компенсация излишнего отрицательного потенциала, поступающего с коллекторов предыдущих транзисторов на базу последующих, а также компенсация постоянной составляющей напряжения во входной и выходной цепях здесь осуществляется от дополнительного источника Едоп через резисторы Rс.

Резисторы и конденсаторы в цепи эмиттера, изображенные на рис 2. пунктиром, используются для стабилизации режима и высокочастотной коррекции. Вместо двух источников постоянного                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       напряжения в схеме можно использовать один источник со средней точкой, соединенной с общим проводом, или один источник с искусственной средней точкой, образованной резисторами делителя, подключенного параллельно источнику питания. К недостаткам потенциометрической схемы связи можно отнести большое число резисторов в каскаде и в 1,5—2 раза меньший коэффициент усиления по сравнению со схемой непосредственной связи; это объясняется шунтированием сопротивлений R старении компонентов  и, а также тем, что часть напряжения сигнала теряется на резисторах Rп.

2. Контрольные вопросы

1. Поясните назначение УПТ.

2. Поясните особенности и разновидности УПТ.

3. Изобразите схему УПТ с непосредственной связью.

4. Поясните назначение элементов в схеме УПТ с непосредственной связью.

5. Изобразите схему УПТ  со сдвигом уровня.

6. Изобразите схему УПТ со сдвигом уровня.

7. Поясните принцип работы УПТ с преобразованием частоты

3.Задание на СРС

3.1. АЧХ и ФЧХ  рис. 8.1 [ОЛ5.2] зарисовать.

  1. Законспектировать особенности и пояснения АЧХ и ФЧХ  УПТ.
  2.  Задание на СРСП

4.1. Выполнить расчет УПТ с потенциометрической связью на транзисторе МП41 (см. пример 8.1)

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Усилители постоянного тока

УПТ прямого усиления

Преобразование частоты

Местная ООС

Компенсация постоянной составляющей напряжения

Потенциометр

Amplifiers of a direct current

УПТ direct amplification{strengthening}

Transformation of frequency

Local ООС

Indemnification of a constant component of a pressure{voltage}

Potentiometer

ЛЕКЦИЯ №11

Дифференциальные усилители

  1.  Краткое содержание лекции  

ДРЕЙФ НУЛЯ И СПОСОБЫ ЕГО УМЕНЬШЕНИЯ

Рассмотренные схемы УПТ обладают большой нестабильностью нулевого положения выходного напряжения или тока, имеющей место в отбалансированном усилителе в отсутствие входного сигнала. Нуль выходного напряжения при воздействии на усилитель различных факторов как бы смещается, «дрейфует» с течением времени, почему указанное явление и называют дрейфом нуля.

Причины дрейфа нуля:

  1.  изменение температуры
  2.  старение усилительных элементов
  3.  изменении напряжения питания схемы.

Указанные факторы вызывают изменение напряжений покоя на электродах усилительных элементов, а эти изменения вследствие использования в усилителях постоянного тока прямого усиления гальванической межкаскадной связи усиливаются последующими каскадами и поступают на выход. В результате при отсутствии напряжения сигнала на входе усилителя на его выходе появляется напряжение, имеющее как медленно изменяющуюся постоянную составляющую Uдр.п, так и беспорядочные отклонения от нее — колебания напряжения дрейфа Uдр.к.  (рис. 1). Постоянная составляющая напряжения дрейфа Uдр.п в основном обусловлена нагревом усилительных элементов и деталей схемы после включения усилителя и их старением, разрядом источников питания при питании от батарей или медленным уходом опорного напряжения при питании от стабилизированного источника питания. Колебания напряжения дрейфа Uдр.к  от его среднего значения в основном определяются колебаниями напряжения источников питания усилителя и шумом, вызванным эффектом мерцания эмиттирующих электродов усилительных элементов.

                       

Рис.1. Дрейф нуля в УПТ                              Рис. 2.Дифференциальный каскад

Для УПТ дрейф нуля представляет собой очень вредное явление, так как он не отличим от усиливаемых сигналов, искажает их и может недопустимо изменить режим работы усилительных элементов. У рассмотренных выше схем дрейф при нестабилизированном питании настолько велик, что при питании от электросети иногда нарушает работу даже одного каскада, а двухкаскадный усилитель обычно делает неработоспособным.

Способы   уменьшения дрейфа:

  1.  применения дифференциальных каскадов и компенсационных схем на входе усилителя,
  2.  стабилизации напряжения источников питания,
  3.  предварительный прогрев устройства,
  4.  в наиболее ответственных случаях усилитель помещают в термостат.

БАЛАНСНЫЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ КАСКАДЫ

Очень сильно дрейф нуля можно уменьшить   использованием балансных схем, выходная цепь   которых   представляет    собой схему сбалансированного моста, к одной диагонали которого подводится питание, а с другой диагонали снимается выходное напряжение. Примерами балансных каскадов являются двухтактный резисторный каскад и инверсный каскад с обратной связью. В идеальных каскадах такого типа, имеющих совершенно одинаковые усилительные элементы в обоих плечах схемы и одинаковые резисторы R в выходных цепях усилительных элементов, напряжение питания оказывается полностью сбалансированным и   в выходной цепи каскада отсутствует. При воздействии же на каскад каких-либо дестабилизирующих факторов (изменения температуры, напряжения питания и т. д.) напряжение покоя на выходных электродах обоих усилительных элементов изменяется   совершенно одинаково, схема по-прежнему остается сбалансированной и напряжение дрейфа на выходе не появляется. Таким образом, идеальный балансный каскад с совершенно   одинаковыми! плечами схемы полностью компенсирует постоянную   составляющую напряжения дрейфа. Однако на практике плечи балансного каскада никогда не бывают абсолютно одинаковыми, и поэтому дрейф не уничтожается полностью, а уменьшается тем сильнее, чем симметричнее схема.

Наиболее распространенным и употребительным параллельным балансным каскадом   является   дифференциальный каскад, по схеме отличающийся от инверсного каскада с обратной связью лишь тем, что имеет два входа, симметричных относительно общего провода схемы (рис. 2).

Напряжение усиленного сигнала на выходе дифференциального каскада Uвых (между точками 3 и 4) равно его коэффициенту усиления Кд помноженному на разность напряжений сигналов, подводимых к его входам:

Свое название дифференциальный каскад получил потому, что он усиливает только дифференциальный (разностный) сигнал, т. е.разность напряжений сигнала между первым и вторым входами. Разность Uвх1—Uвх2 будет наибольшей в том случае, когда Uвх1 и Uвх2  имеют разные знаки, т. е. противоположны по фазе, так как при этом их абсолютные значения сложатся; такой входной сигнал называют дифференциальным входным сигналом. Если же Uвх1 и Uвх2  имеют одинаковую фазу, то сигнал называют синфазным. При подаче на симметричный вход дифференциального каскада (между точками 1 и 2) симметричного синфазного сигнала, у которого Uвх1 = Uвх2, разность Uвх1 и Uвх2  равна нулю и, как видно из выражения (8.4), напряжение сигнала на выходе симметричного дифференциального каскада (между точками 3 и 4) будет отсутствовать. Следовательно, совершенно симметричный дифференциальный каскад синфазный сигнал на выход пропускать не будет.

Особенность дифференциального каскада усиливать только дифференциальный сигнал и подавлять синфазный является очень важной и полезной, так как большинство видов помех является синфазными по отношению к цепям дифференциального каскада, так же как и напряжение дрейфа обоих его плеч, а поэтому дифференциальный каскад их сильно подавляет по отношению к полезному дифференциальному сигналу.

Для компенсации постоянной составляющей между входными зажимами при несимметричном источнике сигнала питание дифференциальных каскадов часто осуществляют от источника питания со средней точкой или выводом, соединяемым с нижним (непотенциальным) концом источника сигнала (рис. 3). При работе дифференциального каскада на следующий обычный каскад с несимметричным входом усиленный сигнал с дифференциального каскада снимают c точек 2-0 или 3-0; в этих случаях компенсация дрейфа и подавление синфазных сигналов дифференциальным каскадом ослабляются и зависят только от величины сопротивления R3 в общем проводе эмиттирующих электродов, вводящего во входную цепь каскада последовательную отрицательную обратную связь по току. Для симметричных входных сигналов (дифференциальных) эта обратная связь в каскаде отсутствует, так как в этом случае текущий через R3 ток сигнала одного плеча компенсируется равным ему током сигнала другого плеча.

Рис. 3. Питание   дифференциального каскада от двух источников или от одного источника со средней точкой

3.Задание на СРС

  1. Схема рис. 8.8 [ОЛ5.1] зарисовать, законспектировать достоинства, недостатки, применение.
  2.  Задание на СРСП

4.1. Доказать, что схемы рис. 8.8 будут усиливать только разностный (дифференциальный) сигнал.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Дрейф нуля

Нестабильностью нулевого положения

Эффект мерцания эмиттирующих электродов

Термостат

Дифференциальные каскады  Компенсационная схема

Разностный сигнал

Drift of zero

Instability of zero position

Effect of blinking эмиттирующих electrodes

Термостат

Differential cascades Kompensatsionnaja the circuit

Разностный a signal

ЛЕКЦИЯ №13

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА. Общие сведения об ИМС    

  1.  Краткое содержание лекции  

Это область электронной техники, в которой создаются высоконадежные и экономичные микроминиатюрные электронные схемы - ИМС.

ИМС - НОВЫЫ ТИП ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ.

Интегральная микросхема - ИМС - это функциональный узел, изготовленный в едином технологическом цикле, имеющий высокую плотность упаковки элементов.

Плотность упаковки - число элементов в объеме ИМС - характеризует уровень технологии. Степень интеграции К - показатель степени сложности ИМС, характеризуется числом содержащихся в ней элементов и компонентов     K=lgN

КЛАССИФИКАЦИЯ ИМС

1. По назначению:

  1.  аналоговые интегральные схемы (АИС) - предназначены для преобразования и обработки непрерывных сигналов:
  2.  цифровые (логические)интегральные схемы (ЦИС) -преобразуют и обрабатывают дискретные (прерывистые)сигналы,
  3.  По конструктивно-технологическому принципу:
  4.   полупроводниковые - это ИМС, все элементы и межэлементные соединения которых выполнены в объеме и на поверхности полупроводников;
  5.  ПЛЕНОЧНЫЕ ИМС - все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде пленок;
  6.  ГИБРИДНЫЕ ИМС, пассивные элементы которых выполнены в виде пленок на поверхности диэлектрической подложки, а активные элементы - навесные.

3.  По типу активного элемента:                биполярные ИМС;                                                                                                             униполярные.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИМС

Их изготавливают на основе планарно-эпитаксиальной технологии, включающей в себя принцип диффузии, эпитаксии, окисления, фотолитографии, металлизации.

МЕТОДЫ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ИМС

  1.  Изоляция р-п переходом (достоинство - проще технология).
  2.  Изоляция диэлектриком (большая точность параметров).

Первый способ обеспечивает создание вокруг каждого элемента обратносмещенного р-п перехода. Обратное смещение переходов, расположенных между двумя соседними элементами, создается подачей на подложку р-типа самого низкого отрицательного потенциала.

Второй способ обеспечивает создание вокруг каждого элемента слоя диэлектрика, обычно SiO2 (рис.1,2).

Рис.1             Рис.2

ДОСТОИНСТВА ПП ИМС

I. Максимальная надежность.                 2. Максимальная степень интеграции. 3. Минимальная стоимость.          4. Высококачественные активные элементы.

НЕДОСТАТКИ

1. Ограниченный диапазон номиналов пассивных элементов.

2. Наличие паразитных связей между элементами.

СОВМЕЩЕННЫЕ ИМС - разновидность полупроводниковых ИМС, в них активные элементы выполнены по планарно-эпитаксиальной технологии, а пассивные в тонкопленочном исполнении.

ПП ИМС применяются в основном в цифровой технике.

ГИБРИДНЫЕ ИМС  - ИMC с толщиной пленки < 1 мкм - тонкопленочные,  > 1 мкм -толстопленочные.

ДОСТОИНСТВА ГИБРИДНЫХ ИМС

  1.  Пассивные элементы могут иметь большие номиналы.
  2.  Малые температурные изменения параметров.

НЕДОСТАТКИ: Степень интеграции ниже, чем у ПП ИМС.

Гибридные ИМС применяются в основном в аналоговых схемах, для создания устройств с относительно небольшим числом активных элементов.

СТРУКТУРЫ ИМС: Полупроводниковые, рис. 3,  гибридные, рис. 4.

а)                                                   

                Рис. 3                                  б)                          Рис. 4

СИСТЕМА УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ИМС

Серия - это совокупность ИМС, которые выполняют различные функции, имеют единое конструктивно-технологическое исполнение, предназначены для совместного применения.

  1.  Первый элемент - цифра, указывающая констртктивно-технологическое исполнение ИМС:

1, 5, 6, 7 - полупроводниковые ИМС;           2,4,8 -гибридные ИМС;            3 -прочие ИМС(пленочные).

  1.  Второй элемент - две или три цифры -номер разработки.
  2.  Третий элемент - две буквы -функциональное назначение.
  3.  Четвертый элемент - порядковый номер разработки по функциональному признаку в данной серии.

Первые два элемента вместе обозначают номер серии.

Буква К, стоящая перед номером серии, означаем ИМС широкого применения.

2.Контрольные вопросы

1. Что подразумевается под понятием «интегральная микросхема»?

2. Каковы достоинства и недостатки ИМС?

3. Что такое плотность упаковки?

4. Поясните классификацию ИМС.

5. Каковы особенности полупроводниковых и гибридных ИМС?

6. Перечислите особенности построения ИМС.

7. Расшифруйте обозначения ИМС: К155ЛАЗ, К133ЛА1, 140УД6А, К174УН7, 1НТ591.

  1.  Задание на СРС

1. Изобразите структуру интегрального конденсатора и поясните ее [ОЛ6.1 стр 301-302].

  1.  Задание на СРСП

1. Пленочные ИМС. Пленочные конденсаторы.  [ОЛ6.1 стр 302-303].

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Интегральная микросхема

Плотность упаковки элементов

Аналоговые интегральные схемы

Цифровые (логические) ИМС

Полупроводниковые  ИМС

Гибридные ИМС

Степень интеграции

Серия ИМС

Integrated microcircuit

Density of packing of elements

Analog integrated circuits

Digital (logic) ИМС

Semi-conductor ИМС

Hybrid ИМС

Degree of integration

Series ИМС

ЛЕКЦИЯ №14

Особенности схемотехники усилителей на ИМС. Операционные усилители.

  1.  Краткое содержание лекции

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ.

Цифровые ИМС:            1. Быстродействие.

                                       2. Потребляемая мощность (Рпот)

                                       3. Нагрузочная способность - коэффициент разветвления по выходу (Кразв.)

                                       4. Коэффициент объединения по входу (Kоб).

Аналоговые ИМС           1. К - коэффициент усиления по напряжению

                                 2. Полоса частот.    

УСИЛИТЕЛИ НА ИМС

При разработке принципиальной схемы интегрального усилителя учитываются:

  1.  Усилитель стремятся выполнить без согласующих и выходных трансформаторов,
  2.  Число конденсаторов сводят к минимуму. Это связано с невозможностью интегрального исполнения трансформаторов и конденсаторов большой емкости.
  3.  Наиболее предпочтительна непосредственная связь между каскадами усилителя, а сопротивление Rэ в эмиттерных цепях транзисторов лучше не шунтировать конденсатором Сэ, развязывающие конденсаторы в цепях питания по возможности  исключить.

Усилитель в интегральном исполнении можно реализовать двумя путями:

  1.  на основе выпускаемых промышленностью ИМС,
  2.  разработкой специальной ИМС для данного усилительного устройства.

Обычно ИМС подбирают исходя из функциональной схемы усилителя, и выбирается наиболее оптимальный. Далее для выбранной ИМС рассчитывают внешние компоненты согласно требуемым параметрам: обеспечивается согласование ИМС с источником сигнала, нагрузкой и источником питания, а если усилитель состоит из нескольких ИМС, то и между ними. Стремятся выбрать такую ИМС, чтобы свести к минимуму внешние компоненты и общее число выводов. При построении усилителей на гибридных ИМС можно реализовать схемы, включающие трансформаторы и конденсаторы большой емкости. Поскольку в ИМС можно реализовать высокое усиление с необходимым запасом, введение ООС позволяет существенно снизить влияние на показатели ИМС разброса параметров ее элементов. Усилители с выходной мощностью до 10 Вт чаще всего строятся на основе полупроводниковых ИМС, а с мощностью  выше 10 Вт — на основе гибридных.

Основу современных аналоговых ИМС составляют простейшие усилительные каскады, на базе которых строятся многокаскадные усилители. Наиболее часто используется усилитель постоянного тока. Интегральная технология позволяет разработать сложные транзисторные и диодно-транзисторные структуры. Такие структуры представляют собой различные варианты соединения нескольких транзисторов. Так, во многих аналоговых ИМС используются составные транзисторы, среди которых наибольшую известность получила схема Дарлингтона.

Наиболее типичной, универсальной схемой, используемой для построения разнообразных усилителей в микроисполнении, является схема однокаскадного дифференциального усилителя (ДУ).

На рис. 1 показана простейшая схема дифференциального усилителя, которая представляет собой балансный каскад, собранный на идентичных транзисторах и имеющий два входа и два выхода. Важным свойством дифференциального каскада является способность подавлять синфазный сигнал или синфазную помеху, т. е. такие напряжения, которые одновременно и одинаково воздействуют на оба входа. Это объясняется тем, что такие сигналы не нарушают баланса схемы и не изменяют напряжение на выходе.

Учитывая, что интегральная технология позволяет получать строго идентичные параметры транзисторов и резисторов, образующих плечи балансного каскада, помехоустойчивость ДУ оказывается весьма высокой. Схема реагирует лишь на разность входных напряжений. Отсюда и происходит название дифференциальный усилитель.

Качество работы схемы существенно зависит от величины резистора R5, включенного в эмиттерные цепи транзисторов. Через резистор R5 протекает сумма эмиттерных токов транзисторов VT1 и VT2. Создаваемое этими  токами   напряжение является напряжением отрицательной обратной связи, которое через резисторы R3 и R4 подается на соответствующий вход каскада. Чем больше величина сопротивления резистора R5, тем глубже обратная связь и тем более высокими качественными показателями обладает усилитель.

Однако изготовление резистора с большим сопротивлением связано с заметным увеличением площади подложки интегральной микросхемы. Кроме того, с увеличением сопротивления резистора R5 (более сотен килоом) возрастает мощность, потребляемая от источника питания. Поэтому вместо высокоомного резистора в цепь эмиттеров включают последовательно соединенные резистор R5 (несколько килоом) и участок коллектор— эмиттер вспомогательного транзистора VT3 (рис.2). Режим работы транзистора VT3 задается резисторами R5, R6 и R7.

          

Рис.1                                                                Рис.2                                      Рис.3.        

ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ

Операционные усилители (ОУ) - это универсальные, многофункциональные усилители, основа элементной базы современной аналоговой электроники. Первые высокостабильные усилители применялись для выполнения математических операций в аналоговых вычислительных машинах: суммирования,  интегрирования, дифференцирования и т.д.  

0У предназначены для широкого применения в усилителях звуковых частот, в видиоусилителях, стабилизаторах   напряжения, в измерительной аппаратуре и т.д.

Массовое применение ОУ началось с 1965 г., когда был запущен в серийное производство первый монолитный интегральный усилитель, В настоящее время в мире производятся сотни типов ОУ в интегральном исполнении. Мировое производство интегральных ОУ превышает 100 млн. штук в год, что составляет более половины всех аналоговых ИС. Устройство с ОУ должно обладать высокостабильными качественными показателями, которые позволяют производить обработку аналоговых сигналов по алгоритму, задаваемому с помощью внешних цепей. Это достижимо только путем охвата всего усилителя цепью глубокой отрицательной обратной связи (ООС). Коэффициент усиления усилителя с 00С определяется формулой:   

К - коэффициент усиления усилителя без 00С, - коэффициент передачи цепи 00С.

При достаточно большом К петлевое усиление      и  

Следовательно, при достаточно глубокой 00С коэффициент усиления усилителя определяется только цепью 00С и совершенно не зависит от параметров самого ОУ.

Чтобы упростить анализ принципа работы таких устройств, принято считать ОУ идеальным усилителем с бесконечно большим входным и равным нулю выходным сопротивлениями н бесконечно широкой полосой пропускания. Разумеется, на практике реализовать указанные свойства не представляется возможным. Однако в некоторых пределах современная схемотехника, элементная база и технология производства ИМС позволяют с достаточной для практики точностью создавать ОУ с параметрами, близкими к идеальным. Известны, например, современные полупроводниковые (монолитные) ОУ с усилением Ку = 106, входным сопротивлением  70 МОм, выходным сопротивлением 10 Ом и полосой пропускания более мегагерца.  

  1.  Контрольные вопросы

1. Сколько можно разместить элементов на одном кристалле БИС?

2. Что такое серия ИМС?

3. Нарисуйте структуру биполярного транзистора с изоляцией р-п переходом.

4. Как реализуются диоды в ПП ИМС?              

5. Как реализуются конденсаторы в ПП ИМС?

6. Как реализуются резисторы в ПП ИМС?        

7. Как реализуются С и К в пленочном исполнении?

  1.  Задание на СРС

Схема рис. 8.11 [ОЛ6.2] зарисовать, пояснить работу схемы неинвертирующего усилителя на ОУ.

  1.  Задание на СРСП

 Схема рис. 8.12 [ОЛ6.2] зарисовать, пояснить работу схемы линейного усилителя на ОУ.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Цифровые ИМС

Аналоговые ИМС

Нагрузочная способность Коэффициент разветвления

Коэффициент объединения Операционные усилители

Digital ИМС

Analog ИМС

Loading ability Factor of a branching

Factor of association

Operational amplifiers

ЛЕКЦИЯ №15

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА. Применение ИМС в схемах аппаратуры связи

  1.  Краткое содержание лекции  

ОУ имеет симметричный вход и несимметричный выход. "Плюс" – неинвертирующий вход,  и «минус» – инвертирующий. Для того чтобы при отсутствии сигнала потенциалы входов и выхода равнялись бы нулю относительно общего (заземленного) провода, ОУ питают от двухполярного источника питания с заземленной средней точкой. ОУ представляет собой трех или четырех каскадный усилитель постоянного том с большим коэффициентом усиления. Для уменьшения дрейфа нуля и синфазных помех на входе ОУ ставится дифференциальный каскад с симметричным входом и выходом. Для обеспечения малого выходного сопротивления ОУ оконечный каскад выполняют по схеме эмиттерного повторителя. Промежуточный каскад, кроме обеспечения необходимого усиления,  должен выполнять еще две функции: переход от симметричного выхода первого каскада к несимметричному входу оконечного каскада и сдвиг уровней по постоянному току. Эти дополнительные функции иногда выполняются в одном каскаде, а иногда - в двух. Структурная схема ОУ  приведена на рис. 1.

1 - дифференциальный каскад; 2 - каскад с симметричным входом и несимметричным выходом. 3 -  однотактный усилительный каскад, который может использоваться для сдвига уровней; 4 - выходной эмиттерный повторитель

 Рис. 1. Структурная схема ОУ

ОУ К140УД1А имеет  коэффициент усиления Ку >  500, полосу пропускания до 20 МГц и структурную схему, аналогичную изображенной на рис. 1. Принципиальная схема К140УД1А приведена на рис. 2, где каждый структурный узел выделен пунктиром и обозначен цифрой в кружке.

Рис.2. Принципиальна схема операционного усилителя К140УД1А

Простейшие схемы включения ОУ

Дня упрощения рассуждений предполагается, что внутреннее сопротивление источника сигнала равно нулю, а сам ОУ идеален.

Инвертирующий усилитель рис.3а. Сигнал подается на инвертирующий вход через R1.  Напряжение 00С вводится на вход усилителя через Rсв.  Неинвертируюций вход заземляется через R2= R1,  чтобы оба входа для синфазной помехи были бы эквивалентны. Коэффициент усиления усилителя с глубокой 00С определяется формулой:

Отношение Rсв/ R1 называют масштабным коэффициентом. Входное сопротивление масштабного усилителя можно считать равным R1, так как входное сопротивление ОУ при глубокой параллельной 00С близко к нулю. Выходное сопротивление инвертирущего усилителя, охваченного ООС по напряжению, мало и определяется по формуле:

где   Rвых и Ку выходное сопротивление и коэффициент усиления ОУ без ООС.

Инвертирующий сумматор рис.3,б. Выходное напряжение определится выражением:

Если сопротивления всех резисторов взять одинаковыми R1=R2=R3=Rсв, то  

Входные напряжения можно сложить с разными масштабными коэффициентами.

  

                 

Рис. 3. Функцкональные схемы включения ОУ

Неинвepтирующий     усилитель рис. 3,в.  Входной сигнал подается через   R2 = R1на неинвертирующий вход, а 00С подается на инвертирущмй вход через делитель напряжения Rсв, R2. Коэффициент усиления неинвертирущего усилителя будет определяться    

Отличительным свойством неинвертируюцего усилителя является его высокоомное входное сопротивление

Выходное сопротивление определяется так же, как у инвертирующего усилителя.

Если на инвертирующий вход подать все выходное напряжение (рис.  3,г), то получится неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления равным единице, т.е. повторитель напряжения, который применяется для согласования выходного сопротивления высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой.

Вычитающий усилитель рис.3,д. В этом включении ОУ реализуется свойство входного дифференциального каскада - управление разностным сигналом. Если все резисторы схемы имеют одинаковое сопротивление, то коэффициент усиления по инвертирующему входу КСВ=-1, а неинвертирующему КСВ =I. В результате выходное напряжение усилителя будет равно разности входных напряжений.

Усилитель мощности с ОУ рис.3,е. Предоконечный каскад выполнен на ОУ, а оконечный каскад на комплементарных транзисторах по бестрансформаторной схеме. Напряжение OОC, охватывающей усилитель, подается с его выхода на инвертирующий вход через делитель R2 и R4. Входной сигнал через R1 подается на неинвертирующиц вход.

В последнее время выпускаются прецизионные гибридно-модульные ОУ с Rвх=1011 Ом, Ку=108, Uвых=100 В, что позволяет применить их в устройствах с точностью аналоговых операций 0,01-0,1%.

2. Контрольные вопросы

2.1. Назовите основные области применения БИС.

2.2. Дайте определение ЦИС и АИС.

2.3. Назовите основные параметры ЦИС

2.4. Назовите основные параметры АИС.

2.5. По каким признакам классифицируются ИМС?

2.6. Каким образом обеспечивается устойчивость работы ОУ?

2.7. Приведите примеры использования ИМС в аппаратуре связи, вещания.

3.Задание на СРС

Схема рис. 8.10 [ОЛ6.2] зарисовать, выделить отдельные каскады ОУ и пояснить их.

4.Задание на СРСП

 Схема рис. 8.13 [ОЛ6.2] зарисовать, пояснить работу схемы УЗЧ на ОУ.

5. Глоссарий

Термин

Каз.яз.

Англ.яз  

Инвертирующий усилитель

Инвертирующий сумматор

Неинвepтирующий     усилитель

Повторитель напряжения

Вычитающий усилитель

Согласование сопротивлений

The inverting amplifier

The inverting adder

Неинвepтирующий the amplifier

The repeater of a pressure{voltage}

The subtracting amplifier

The coordination of resistance

 Список основной и дополнительной литературы

1. Список основной литературы

  1. Головин О.В. и др. “Электронные усилители”, М, Радио и связь, 2003г.
  2. Цыкина А.В. “Электронные усилители”. М, М, Радио и связь, 1995г.

2. Список дополнительной литературы

  1. Павлов В.Н. “Схемотехника аналоговых электронных устройств, С-П, Радио и связь, 1997г.
  2. Вайсбурт “Электронные приборы и усилители”, М, Радио и связь, 1997г.
  3. Жеребцов “Основы электроники”, М, Радио и связь, 1997г.
  4. Лачин ВИ, Савелов НС. Электроника: Учеб. пособие. - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2002.
  5. Андреев АВ, Горлов МИ. Основы электроники/ Серия «Учебники». - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003.
  6. Цыкина А.В. “Проектирование электронных усилителей”, М, Радио и связь, 1988г.
  7. Воронков Э.Н. “Основы проектирования усилительных и импульсных схем”, М, Машиностроение, 1996г.
  8. Методические указания по выполнению курсовой работы.

Прилепкина Л.П.

СБОРНИК

АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ И

СХЕМОТЕХНИКИ-2»

ДЛЯ УЧАЩИХСЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

«РАДИОСВЯЗЬ, РАДИОВЕЩАНИЕ И ТЕЛЕВИДЕНИЕ»

2-й КУРС 2 СЕМЕСТР

Утверждено решением педагогического совета АКС при КАУ,

протокол №___9__от 15.05.08.

Подписано в печать

Формат 60x84 1.16. Бумага типографская. Ризограф.

Усл. печ.л. 3.  Уч.изд.л.  2,3    Тираж         экз.

Заказ №_________

Издательский дом «Строительство и архитектура»

050043. г.Алматы, ул.Рыскулбекова, 28


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10559. Особенности детей, оказавшихся в трудной жизненной ситуации 114 KB
  Тема. Особенности детей оказавшихся в трудной жизненной ситуации 1. Сущность понятия трудные жизненные ситуации для детей их типология; 2. Приемные и замещающие семьи для детей находящихся в трудной жизненной ситуации; 3. Государственные и негосударственные учре...
10560. Воспитательная работа в пенитенциарных учреждениях 142.5 KB
  Тема. Воспитательная работа в пенитенциарных учреждениях План. 1. Общие задачи социальной педагогики в пенитенциарных учреждениях. 2. Технология процесса исправления осужденных. 3. Принципы перевоспитания осужденных. 4. Основные направления средства методы и фо...
10561. Социально-педагогические возможности СМИ 141 KB
  Тема. Социальнопедагогические возможности СМИ План СМИ: виды и основные функции; Основные методы воздействия СМИ на личность и группу. СМИ функции СМИ теории влияния СМИ действенность влияния результаты влияния методы воздействия. ЛИТЕРАТУРА .
10562. Философия и жизненный мир человека 50.5 KB
  Философия и жизненный мир человека. Генезис философии социально-исторические и культурные предпосылки ее возникновения. Проблема определения философии. Образы философии в истории культуры. Философия как знание и понимание. 1. Генезис философии социа...
10563. Философия как социокультурный феномен 67.5 KB
  Философия как социокультурный феномен. Понятие мировоззрения его структура и основные функции. Предмет философии и его историческая динамика. Структура философского знания. Философия и основные формообразования культуры: наука искусство мораль религи...
10564. Философия древнего востока. Специфика и основные проблемы Китайской философии 69.5 KB
  Философия древнего востока. Общая характеристика древневосточной философии. Ортодоксальные и неортодоксальные школы древнеиндийской философии: принципы идеи и категории. Специфика и основные проблемы Китайской философии. Основные философские школы дре...
10565. Характер древнегреческой цивилизации и особенности античной философской традиции 66.5 KB
  Характер древнегреческой цивилизации и особенности античной философской традиции Периодизация античной философии. Космоцентризм античного философского мышления и проблема первоначал философия досократиков. Концепция атомизма и материалистические тен...
10566. Статус и функции философии в средневековой европейской культуре 40.5 KB
  Статус и функции философии в средневековой европейской культуре. Соотношение разума и веры в философской традиции средних веков. Исторические этапы развития средневековой философии. Принципы средневекового философского мышления. Соотношение разума и ве
10567. Философия эпохи Возрождения и Нового времени 54.5 KB
  Философия эпохи Возрождения и Нового времени. Гуманизм философской мысли Возрождения. Социальнополитические идеи Возрождения. Философия и наука: проблема самоопределения философии в новоевропейской культуре. Социально-политические идеи Возр