Избранных схем электроники редакция литературы по информатике и электронике

Вид материала

Документы

Содержание Я. С. Ицхоки Усилители звуковой частоты и видеоусилители Рис. 1.1. Схемы с общим эмиттером. Рис. 1.2. Схемы с общим истоком 3.3. Усилители с общим коллектором и общим стоком 1.4. Классификация усилителей 1.5. Типы связи между каскадами 1.6. Цепи развязки 1.7. Регуляторы тембра Рис. 1.10. Цепи обратной связи по напряжению. 1.8. Отрицательная обратная связь R2, так как он не зашунтирован конденса­тором. Резистор R 1.11. Двухтактные усилители Усилители специального назначения Рис. 2.1. Схема Дарлингтона. 2.2. Операционные усилители А' — коэффициент усиления усилителя с обратной связью, А А), выходное напряжение евых определяется только значениями то­ков сигнала, протекающих по сопротивлениям R1 2.3. Дифференциальные усилители 2.4. Усилитель сигнала выключения канала цветности ... Полное содержание

Подобный материал:

• Применение интегральных схем редакция литературы по новой технике, 2293.88kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 01. 04. 04 «Физическая электроника», 270.53kb.
• Правила выполнения и оформления схем классификация схем термины и их определения, 614.87kb.
• Утверждаю, 155.97kb.
• Физика и техника свч, 61.42kb.
• Химия для электроники – III, 151.23kb.
• Компьютерное проектирование электронных схем – первый шаг парадигмы виртуальной электроники, 33.75kb.
• История развития электроники, 427.55kb.
• Аналитический отчет Редакция от 25. 02. 2011 Бишкек февраль, 2011 г. Свод некоторых, 1653.49kb.
• Специальность Нанотехнология в электронике Квалификация, 76.91kb.

Матью Мэндл

200 ИЗБРАННЫХ СХЕМ ЭЛЕКТРОНИКИ

Редакция литературы по информатике и электронике

© 1978 Prentice-Hall, Inc.

© перевод на русский язык, «Мир», 1985, 1980

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Данное пособие, в котором содержатся все основные схемы электроники, рассчитано на весьма многочисленную читатель­скую аудиторию. Круг потенциальных читателей книги не огра­ничивается студентами, техниками и инженерами, работающими в областях радиотехники, электроники, автоматики и смежных областях. Ввиду глубокого и широкого проникновения методов и средств современной радиотехники и электроники практиче­ски во все сферы человеческой деятельности книга будет поль­зоваться спросом у специалистов, занятых в самых различных областях науки и техники, у студентов разных специальностей и огромной армии радиолюбителей.

Такая направленность издания и определила ряд его отли­чительных особенностей. Так, изложение принципов построения схем и описание их работы базируются главным образом на чи­сто качественных представлениях, иллюстрируемых в некото­рых случаях временными или векторными диаграммами. При­водимые в книге формульные соотношения даются без выводов, но с пояснением их использования на практике. Описание схем является в большинстве случаев весьма кратким. Благодаря этому в книге небольшого объема удалось собрать не только ос­новные (базовые) схемы, но и их разновидности.

Автор стремился возможно проще, с ориентацией на практи­ческое использование преподнести основные свойства и характе­ристики схем. Рассмотрение схем проводится обычно в следую­щем порядке: назначение схемы, принципы ее построения и ра­боты, основные характеристики и соотношения параметров схе­мы и отличительные особенности последних. Большое количест­во иллюстративного материала относится к узлам аппаратуры цветного и черно-белого телевидения.

Условные изображения некоторых элементов и схем в книге отличаются от принятых в советской литературе. Однако зна­комство наших читателей с символикой, применяемой в иност­ранной литературе, полезно. Интерес представляют приводимые в книге аббревиатуры (мы старались их отразить в указателе терминов), а также словарь терминов по радиоэлектронике. При переводе книги и толковании некоторых понятий внесены изменения с учетом принятых у нас представлений. Подробно составленное оглавление и предметный указатель облегчают нахождение нужного материала в книге.

Перевод книги выполнен В. И. Ворониным и Н. Я. Щерба­ком.


Я. С. Ицхоки

ПРЕДИСЛОВИЕ

Книга дает возможность читателю получить сведения о 200 базовых схемах, применяемых во всех областях электроники. Необходимые данные по определенному типу схемы (например, усилители, генераторы) можно найти, обратившись к предмет­ному указателю. Приводятся принципы построения каждой схе­мы, поясняются выполняемые ею функции. Рассматриваются разновидности многих схем и особенности их применения в раз­личных устройствах. В тех случаях, когда несколько схем вы­полняют схожие функции или характеристики схем частично со­впадают, в тексте даются перекрестные ссылки.

Излагаются принципы модуляции и демодуляции сигналов и формирования колебаний специальной формы. Обсуждаются особенности построения схем как на биполярных, так и на по­левых транзисторах (с затвором на р — n-переходе и с изолиро­ванным затвором). Описываются интегральные схемы, схемы типа металл — окисел — полупроводник на дополняющих тран­зисторах, схемы инжекционного типа и др.

В настоящем, дополненном и исправленном издании приве­дено значительно большее количество схем на полупроводни­ковых приборах, чем в предыдущем, изменены некоторые ил­люстрации и добавлены новые. В соответствии с принятыми международными стандартами изменены некоторые символы, термины и аббревиатуры. Расширен словарь, содержащий тер­мины и выражения, наиболее употребительные в области радио­электроники.

Таким образом, студенты, техники и инженеры могут найти в книге дополнительные сведения об электронных схемах, ко­торые будут полезны при изучении и анализе схем, а также справочные данные, необходимые в практике проектирования и монтажа схем. Если в процессе проектирования, анализа или модификации схемы требуется определить величины различных параметров, можно воспользоваться приведенными в книге уравнениями, выражающими основные зависимости между па­раметрами схемы.


М. Мэндл


Глава 1


УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ И ВИДЕОУСИЛИТЕЛИ


1.1. Усилители с общим эмиттером и общим истоком


Усилители содержат транзисторы, а также такие элементы, как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Пара­метры используемых элементов (их номиналы и напряжения) зависят от требований, предъявляемых к усилителю, а также от типа применяемых транзисторов. С появлением транзисторов различных типов стали возможны новые конфигурации схем усилителей. В биополярном р — n — р- или n — р — n-транзисторе создаются чередующиеся в определенном порядке области с различным видом проводимости, образующие базу, эмиттер и коллектор. Транзистор называется биполярным, поскольку пе­ренос зарядов в нем осуществляется как электронами, так и дырками. В полевых же (униполярных) транзисторах заряды переносятся носителями одного вида: либо электронами, либо дырками. Полевые транзисторы (ПТ) имеют три области, на­зываемые затвором, истоком и стоком, В зависимости от вида используемых носителей различают два типа полевых транзи­сторов: р- и я-канальные. Разным типам транзисторов соответ­ствуют различные характеристики, описываемые более подроб­но в этом разделе.

Наиболее распространенная схема построения усилителя на биполярном транзисторе — схема с общим (заземленным) эмит­тером (ОЭ); варианты таких схем показаны на рис. 11.1. Термин «общий эмиттер» указывает на то, что в соответствующей схе­ме сопротивление между выводом эмиттера и землей для сиг­нала мало, но из этого не следует, что оно во всех случаях ма­ло и для постоянного тока. Так, например, в схемах показан­ных на рис. 1.1, а и б, эмиттеры непосредственно заземлены, а в схеме на рис. 1.1, в между эмиттером и землей включено сопро­тивление, зашунтированное конденсатором. Поэтому, если ре­активное сопротивление этого конденсатора для сигнала мало, можно считать, что для сигнала эмиттер практически заземлен.

Для работы в классе А (разд. 1.4) напряжение смещения между базой и эмиттером должно быть прямым (отпирающим), а между коллектором и эмиттером — обратным (запирающим). Для получения такого смещения полярности источников пита­ния выбирают в зависимости от типа используемого транзисто­ра. Для транзистора р — n — р-типа (рис. 11 Л, а) плюс источника смещения должен быть подключен к эмиттеру р-типа, а ми­нус — к базе я-типа. Таким образом, прямое смещение получа­ется при отрицательном потенциале базы относительно эмитте­ра. Для обратного смещения коллектора р-типа его потенциал должен быть отрицательным. Для этого источник питания под­ключается положительным полюсом к эмиттеру, а отрицатель­ным к коллектору.

Входной сигнал создает на резисторе R₁ падение напряже­ния, которое алгебраически складывается с постоянным смещающим напряжением. В результате этого суммарный потенци­ал базы изменяется в соответствии с сигналом. С изменением потенциала базы меняется ток коллектора, а следовательно, и напряжение на резисторе R2. При положительной полуволне входного напряжения прямое смещение уменьшается и ток че­рез R₂ соответственно уменьшается. Падение напряжения на R₂ также уменьшается, в результате чего между входным и вы­ходным сигналами образуется сдвиг фаз в 180°.

Если используется транзистор n — р — n-типа (рис. 1.1,6), то полярность обоих источников питания меняется на обратную. При этом базовый переход также оказывается смещенным в прямом направлении, а коллекторный — в обратном. Как и в предыдущем случае, между входным и выходным сигналами образуется сдвиг фаз в 180°.

На рис. 1.1,а и б изображены основные элементы усилителя, а схема усилителя, применяемая на практике, приведена на рис. 1.1,6. Здесь конденсатор С₁ не пропускает постоянной со­ставляющей входного сигнала, но имеет малое реактивное со­противление для его переменной составляющей, которая таким образом поступает на резистор R₂. (Это так называемая RC-связь; более подробно она описана в разд. 1.5). Напряжение прямого смещения базы поступает с делителя напряжения Ri — R2, который подключен к источнику питания. Нужная вели­чина прямого смещения базы транзистора получается при над­лежащем выборе отношения величин сопротивлений R₁ и R₂. При этом в транзисторе n — р — n-типа потенциал базы устанав­ливают более положительным, чем эмиттер. Коллекторный ре­зистор, на котором образуется выходной сигнал, обычно назы­вают резистором нагрузки и обозначают R_н. Через разделитель­ный конденсатор С₃ сигнал поступает на следующий каскад. Входные и выходные цепи должны иметь общую заземленную точку (рис. 1.1, а).

Коэффициент усиления тока базы для схемы с ОЭ задается следующим соотношением:

(1.1)

где р — коэффициент усиления тока базы;

ДI_б — приращение тока базы; ДI_к — соответствующее приращение тока коллектора при-

Uкэ = const.



Рис. 1.1. Схемы с общим эмиттером.


Таким образом, р равно отношению приращения коллектор­ного тока к соответствующему приращению базового тока прк постоянном коллекторном напряжении. Коэффициент усиление сигнального тока также называют коэффициентом прямой пере­дачи тока [При достаточно большой величине сопротивления R₂ переменная состав­ляющая сигнального тока практически равна переменной составляющей тока базы. — Прим. ред.]

Резистор R₃ (рис. 1.1,5) оказывает стабилизирующее дейст­вие на ток транзистора при изменении температуры. Падение напряжения на R₃ создает обратное (запирающее) смещение эмиттерного перехода транзистора, так как оно повышает по­тенциал эмиттера. Следовательно, оно уменьшает положитель­ное прямое смещение базы на величину этого падения напря­жения. Присутствие переменной составляющей напряжения на Rз вызвало бы уменьшение выходного сигнала и, следователь­но, коэффициента усиления усилителя (см. разд. 1.8). Для устранения этого эффекта резистор Rз шунтируют конденсато­ром С₂.

При нагреве транзистора постоянная составляющая тока коллектора возрастает. Соответственно возрастает и падение напряжения на R_z, что приводит к уменьшению прямого смеще­ния базы, а также тока коллектора. В результате осуществля­ется частичная компенсация температурного дрейфа тока.