2. Программа курса «схемотехника аналоговых электронных устройств»

2.1. Введение

Определение аналоговых устройств. Принципы их построения, особенности функционирования и области применения. Усилительные устройства и их место в устройствах аналоговой обработки сигналов. Классификация усилительных устройств.

Краткий исторический обзор и тенденции развития аналоговой электронной техники.

2.2. Показатели и характеристики усилительных устройств

Функциональная схема усилительного устройства, назначение ее элементов.

Коэффициент передачи. Коэффициент усиления по напряжению и по мощности. Амплитудно-частотная, амплитудно-фазовая и переходная характеристики. Диаграммы Боде. Частотные и фазовые искажения. Искажения прямоугольных импульсов, вносимые квазилинейным усилителем, их связь с частотными искажениями. Условия неискаженной передачи сигналов. Входные и выходные параметры. Нелинейные искажения и способы их оценки. Амплитудная характеристика, динамический диапазон сигналов и устройств их аналоговой обработки. Коэффициент полезного действия.

Разбиение устройства на каскады. Определение показателей и характеристик многокаскадного устройства по показателям и характеристикам его каскадов. "Суммирование" частотных искажений и искажений переходных характеристик.

Вопросы и задачи для самоконтроля

1. Какие устройства используются для аналоговой обработки сигналов и какие - для цифровой?

2. Какие искажения называются линейными и какие - нелинейными?

3. Что такое относительный коэффициент передачи и каковы его особенности?

4. Какие характеристики называют частотными, фазовыми и переходными?

5. Каковы условия неискаженной передачи сигнала? Какой должна быть частотная характеристика «неискажающего» усилителя?

6. Какими характеристиками и локальными параметрами описываются искажения импульсных сигналов?

7. Как связаны между собой коэффициент передачи и переходная характеристика?

8. Каковы причины появления нелинейных искажений?

9. Что представляет собой амплитудная характеристика?

10. Определите понятие динамического диапазона. По какой характеристике он определяется?

11. Чем ограничивается динамический диапазон усилителя?

12. Какова связь между относительными единицами и децибелами?

13. Во сколько раз изменится напряжение на выходе усилителя, если коэффициент усиления возрастет на 10 дБ?

14. Сколько нужно взять одинаковых каскадов, если коэффициент усиления каждого из них равен 12, чтобы общий коэффициент усиления был не менее 10 600?

15. Сколько нужно взять одинаковых каскадов, если коэффициент усиления каждого из них равен 12, чтобы общий коэффициент усиления был не менее 70 дБ?

16. Определите коэффициент частотных искажений трехкаскадного усилителя, состоящего из одинаковых каскадов, на частоте, где модуль общего коэффициента передачи равен 71 дБ, а коэффициент усиления каждого каскада равен 17.

17. Определите К_о и К_хх усилителя, согласованного по входу, если ЭДС источника сигнала равна 0,05 В, а выходное напряжение на нагрузке 100 Ом составляет 1,2 В. Выходное сопротивление усилителя 200 Ом.

18. Изобразите форму сигнала, представляющего собой

а) чистую синусоиду;

б) синусоиду плюс вторую гармонику с амплитудой, составляющей 20% от амплитуды первой гармоники;

в) синусоиду плюс третью гармонику с амплитудой, составляющей 15% от амплитуды первой гармоники;

г) синусоиду плюс вторую гармонику с амплитудой, составляющей 20% от амплитуды первой гармоники и третью гармонику с амплитудой, составляющей 15% от амплитуды первой гармоники.

Фазовые сдвиги между сигналами различных гармонических составляющих примите равными нулю.