Особенности применения электрорадиоэлементов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Маркировка электрорадиоэлементов (ЭРЭ) (Маркировка резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов, тиристоров, интегральных микросхем (ИМС))

Маркировка Тиристоров

Г или 1 -- для германия или его соединений;

К или 2 -- для кремния или его соединений;

А или 3 -- для соединений галлия (например, для арсенида галлия);

И или 4 -- для соединений индия (например, для фосфида индия).

Второй элемент обозначения -- буква, определяющая подкласс (или группу)приборов. Для обозначения подклассов приборов используется одна из следующих букв:

Н -- диодных тиристоров;

У -- триодных тиристоров.

Третий элемент обозначения - это цифра, которая определяет основные функциональные возможности прибора. Для обозначения характерных функциональных возможностей, эксплуатационных признаков приборов используются следующие цифры применительно к различным подклассам приборов.

Диодные тиристоры (подкласс Н):

1 -- для тиристоров с максимально допустимым значением прямого тока не более 0,3 А;

2 -- для тиристоров с максимально допустимым значением прямого тока более 0,3 А, но не свыше 10 А.

Триодные тиристоры (подкласс У):

Не запираемые тиристоры:

1 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии не более 0,3 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

2 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии 0,3 … 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

7 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии более 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А.

Запираемые тиристоры:

3 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии не более 0,3 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

4 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии 0,3 … 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

8 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии более 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А,

Симметричные тиристоры:

5 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии не более 0,3 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии не более 15 А;

6 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии 0,3 … 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии 15 … 100 А;

9 -- для тиристоров с максимально допустимым значением среднего тока в открытом состоянии более 10 А или максимально допустимым значением импульсного тока в открытом состоянии более 100 А.

Четвёртый элемент - число, обозначающее порядковый номер разработки технологического типа. Для обозначения порядкового номера разработки используется двухзначное число от 01 до 99. Если порядковый номер разработки превысит число 99, то в дальнейшем используют трёхзначное число от 101 до 999.

Пятый элемент - буква, условно определяющая классификацию (разбраковку по параметрам) приборов, изготовленных по единой технологии.

В качестве классификационной литеры используют буквы русского алфавита (за исключением букв З, О, Ч, Ы, Ш, Щ, Ю, Я, Ь, Ъ, Э).

Маркировка ИМС

Для бескорпусных интегральных микросхем после дополнительного буквенного обозначения через дефис указывается цифра, характеризующая модификацию конструктивного исполнения:

1 - с гибкими выводами;

2 - с ленточными выводами;

3 - с жесткими выводами;

4 - на общей пластине (неразделенные);

5 - разделенные без потери ориентировки (например, наклеенные на пленку);

6 - с контактными площадками без выводов (кристалл).

Маркировка Транзисторов

Усилители. Определение. Классификация. Основные характеристики и параметры усилителя. (Коэффициенты усилиния, АЧХ, АФХ, АХ, АФЧХ, нелинейные и частотные искажения, входной и выходной импенданс, КПД.)

Усилители - устр-ва, усиливающие мощность входного сигнала в нагрузку за счет мощности источника питания. Классификация: 1) по виду усиливаемого сигнала: а) усилители гармонических сигналов, б) импульсных; 2) по типу усиливаемой величины: а) усилители напряжения, б) тока, в) мощности; 3) по диапазону усиливаемых частот: а) усил. постоянного тока, б) переменного; 4) по виду соединительных цепей усилит. каскадов: а) с гальванической связью, б) с RC-связями, в) с индуктивной связью; 5) по виду нагрузки: а) с активной нагрузкой, б) емкостной, в) активно-индуктивной. Осн. хар-ки и парам.: 1) коэф. усил. - отношение установившихся значений выходного и входного сигналов усилителя. Бывает: по напряжению, току, мощности. K_I=Iвых/Iвх, K_I^дБ=20•lg(K_I); K_U=Uвых/Uвх, K_U^дБ=20•lg(K_U); K_P=Pвых/Pвх= K_U• K_I, K_P^дБ=10•lg(K_P); для многокаскадных усилителей K=K₁•K₂•K₃, K^дБ= K₁^дБ+ K₂^дБ+ K₃^дБ.

2) АЧХ-амплитудо-частотная хар-ка - зависимость коэф. усил. от частоты усиливаемого сигнала. fн, fв - верхние и нижние граничные частоты, которые назыв. частотой среза. К_н=К_в=К₀-3дБ. ?f=fв-fн - частотный диапазон усилителя (полоса пропускания).

3) АФХ - амплитудно-фазовая хар-ка - зависимость мнимой от действительной части передаточной ф-ии. Передаточная ф-ия усилительного утр-ва H(p)=(a_m•p^m+ a_m-1•p^m-1+… +a₁•p+a₀)/ (b_n•pⁿ+ b_n-1•p^n-1+… +b₁•p+b₀) позволяет легко определить его АФХ путём замены р (оператора Лапласа) на jщ, где j-мнимая единица, щ-круговая частота. H(jщ)=P(щ)+jQ(щ), где P и Q - действит. и мнимая части.

4) АХ - амплитудная хар-ка. «рис3,4» Д_увх?Д_{вых ист. пит.}, Д_увых?Д_{вх нагр.}

5) АФЧХ - амплитудная фазочастотная хар-ка - показывает одновременно изм. К_усил. и фазового сдвига между входным и выходным сигналом от частоты 6) Коэф. частотных искажений M=K₀/K_f, M^дБ=20•lg(M) (для многокаск. M=M₁•M₂•M₃, M^дБ=М₁^дБ+ М₂^дБ+ М₃^дБ. При несогласовании динамического диапазона возникает нелин. искажение, опис. коэф. гармонии K_г=v(U²_2m+U²_3m+…)/U_1m. 7) Вх. и вых. импеданс: z_вх (R_вх) С_вх и z_вых (R_вых) С_вых. Для многокас. z_вх= z_вх1, z_вых= z_вых3. 8) КПД з=(Р_н/Р_{ист. пит.})•100%. В линейных усил. КПД зависит от положения рабочей точки.

Усилители. Определение. Классификация. ИТУН, ИТУТ, ИНУН, ИНУТ

Усилители - устр-ва, усиливающие мощность входного сигнала в нагрузку за счет мощности источника питания. Классификация: 1) по виду усиливаемого сигнала: а) усилители гармонических сигналов, б) импульсных; 2) по типу усиливаемой величины: а) усилители напряжения, б) тока, в) мощности; 3) по диапазону усиливаемых частот: а) усил. постоянного тока, б) переменного; 4) по виду соединительных цепей усилит. каскадов: а) с гальванической связью, б) с RC-связями, в) с индуктивной связью; 5) по виду нагрузки: а) с активной нагрузкой, б) емкостной, в) активно-индуктивной. В зависимости от соотношения R ист. сигнала, z_вх и z_вых усилителя, R_нагр. возможны варианты работы усилителя: 1) Ист. тока, управл. током ИТУТ [ист. пит.]--[У]--[H]. R_ист>>R_вх.ус ; R_вых>>R_н. 2) Ист. напряжения, упр. напряжением ИНУН R_ист<<R_вх.ус ; R_вых<<R_н. 3) ИТУН R_ист<<R_вх.ус ; R_вых>>R_н. 4) ИНУТ R_ист>>R_вх.ус ; R_вых<<R_н.

Многокаскадные усилители. Основные характеристики и параметры

Коэф. усил. одного тр-ра как правило не более нескольких десятков. Для большего коэф. используют многокаскадные усил., построенные путем послед. соединения нескольких одиночных каскадов. Но появляется проблема согласования вх. и вых. сигн. различных каскадов как по пост., так и по перем. току. К усил. пост. тока относятся усилители с трансформаторными и RC-связями. Особенностью первой группы явл. отсутствие между отдельными каскадами связи по пост. току. В усил. с RC-связями необх. заботиться о согласовании сигн. как по пост., так и по переем. току. Усил. пост. тока способны усиливать вх. сигн. без нарушения соотношения в нем пост. и переем. составляющих. Это достигается исключением конденсаторов и трансформ. связи. Делитель: R_к=Е_к/I_{к нас.} I_к-н=0,5ч0,7·I_{к max}, R_э=R_к/(3ч4), I_дел=10•I_б0, I_б0= I_к0/в=(0,5ч0,7· I_к-н)/в. Uсм?0,7. Iэ?Iк.

Режимы работы усилителя. (Усилители класса А, В., АВ, С, Д. Сравнение параметров усилителей различных классов.)

В зависимости от значения и знака напряжения смещения и напряжения сигнала в схеме транзисторного каскада возможно несколько принципиально различных режимов его работы, называемых классами усиления. 1)Класс А (это режим работы транзисторного каскада, при котором ток в выходной цепи транзистора протекает в течение всего периода изменения напряжения входного сигнала).

Р_{ист.пит}=Е_к•I_{кол.покоя}, «-» з_А=0,35ч0,5; «+» угол отсчеки и>0. Прим. когда важен малый коэф. нелин. искажений усиливаемого сигн. 2)В (ток входной цепи транзистора протекает только в течение половины периода изм. напр. входного сигн.). Рабочая точка лежит в области отсечки. Uсм>0, «+» з_В=0,85ч0,95; «- » и=р. Прим. в оконечных каскадах в 2-х тактных усил. (двуполупериод.) мощности. 3) АВ (ток в вых. цепи тр-ра протекает больше половины периода имз. напр. вх. сигн.). Uсм>0. При высоком КПД обеспеч. получение небольших искажений. 4) С (ток вых. цепи тр-ра протекает на интервале меньшем половины периода изм. напр. вх. сигн.). Рабочая точка лежит в глубокой отсечке. На вход подается запирающее U. Т.о. усилится только та часть сигн., которая будет превышать уровень запир. U. «+» з_С=0,85ч0,95; «- » и>р. Прим. в выборочных усилителях для усил. опред. уровня сигнала. 5) D (импульсные усил.) - ключевой режим работы тр-ра [в установившемся режиме усилительный элемент (бипол. тр.) может находиться только в состоянии включено (режим насыщения) или выключено (режим отсечки)].

Обратная связь в усилителе. Определение. Виды обратных связей

Обратная связь - подача тем или иным образом выходного сигнала на вход схемы. в-коэф. обр. связи, показывающий какая часть вых. сигн. подается на вход усилителя. в=Uос/Uвых.

Классификация ОС: 1) по способу подачи, по реализации: а) внешняя (с помощью пассивных цепей), б) внутренняя (напр. в тр-рах), в) паразитная (в результате действия различных ист. на объект, устраняют путем экранирования и разведения по питанию); 2) по знаку:

а) ПОС - если фазовый сдвиг между Uвх и Uобр.связи=0, либо такой, что приводит к сложению 2-х сигн. U^lвх=Uвх+Uос, б) ООС. U^lвх=Uвх+Uос. Фазовый сдвиг 180; 3) ОС может быть реализована: а) по полному сигналу, б) только по переменному сигналу; 4) по способу введения на вход усилителя: а) послед. УUвх+Uос, б) паралл. УIвх+Iос, в) коминир.; 5) по способу снятия с выхода: а) по току Uос~Iвых, б) по напр. Uос~Uвых. [послед.--ООС--по току, паралл.--ПОС--по папр.; В усилителях прим. только ООС].

Обратная связь в усилителе. Определение. Влияние обратных связей на характеристики и параметры усилителя. характеристики и параметры усилителя

усилитель резистор тиристор транзистор

Подача тем или иным образом части выходного сигнала на вход схемы тем или иным способом.Петлевой коэф. A=1+в•k^бос (без ОС). k•?f=cons. 1) vk^оос=k^бос/А; 2) vf_н^оос=f_н^бос/А; 3) ^f_в^оос=f_в^бос*А; 4) ^R_вх^оос=R_вх^бос*А; 5) vR_вых^оос=R_вых^бос/А; 6) vК_г (уменьш. нелн. искажения); 7) vд_к=?К/К.

Усилители мощности (УМ). Определение. Основные характеристики и параметры. Классификация. Применение

Это усилители, основная задача которых - обеспечить передачу максимальной мощности в нагрузку за счет выполнения условия, что _{Rвых у}?R_н. При этом стоит задача максимального усиления по мощности. В основном речь идет о согласовании высокоомного выхода усилителя с низкоомной нагрузкой. УМ - оконечные каскады. Классификация УМ: 1) ИМС; 2) безтрансформ. (ОК): а) 1тактн. (А, АВ), б) 2тактн. (А, АВ); 3) трансформ. (ОБ, ОЭ): а) 1тактн. (А, АВ), б) 2тактн. (А, АВ).

Усилители мощности Определение. Применение Трансформаторные УМ (однотактные и двухтактные)

Это усилители, основная задача которых - обеспечить передачу максимальной мощности в нагрузку за счет выполнения условия, что _{Rвых у}?R_н. При этом стоит задача максимального усиления по мощности. В основном речь идет о согласовании высокоомного выхода усилителя с низкоомной нагрузкой. Однотакт.:

Rэ может отсутствовать, т.к. должно быть Rэ>Rк, а Rк-низкоомное сопр. обмотки. Трансформатор вып. 2 осн. ф-ии: 1) отсекает пост. состовляющую, 2) трансформирует высокоомное Rусилит. и низкоомное Rк так, что они выравниваются, что обеспечит передачу max мощности в нагрузку. Трансформатор должен быть понижающим. n=W₂/W₁=U₁/U₂=I₂/I₁, W₂<W₁. R_выху=U₁/I₁, R_н=U₂/I₂. На пересече на вторичную и первичную обмотку R^l_выху= U₁/I₁= (U₂•n)/(I₂/n)=R_н•n². R^l_н= U₂/I₂= (U₁/n)/(I₁•n)=R_выху/n², n=v(R_выху/R_н). Получ. высокоомный выход усил. ^ в n², а низкоомная нагр. v в n².

Двухтакт.:Тр-ры Т1 и Т2 работают каждый на свою полуволну. Во вх. трансформаторе во вторичной обмотке происходит изм. фазы за счет намотки. В конечном итоге в нагр. получ. суммарный усиленный сигнал. Тр-ры работают в режиме В (АВ). Недостаток - наличие трансформатора.

Усилители мощности Определение. Применение. Эмиттерные повторители (однотактные и двухтактные схемы) Основные характеристики и параметры. Схема Дарлингтона

Однотакт.: Uвых=Uвх-Uсм?0,7 В. Uвых?Uвх. K_U?1. K_I=в+1?в. K_P=K_U•K_I=в?10ч100. Rвых?10ч100 Ом. Rвх?10ч100 Ом.

Двухтакт.: Т1 - предусилитель (А), Т2 и Т3 - комплиментарная пара (В), каждый тр-р работает на свою полуволну. В схеме с ОК в повторителе нет фазового сдвига.

Схема Дарл.: Супер в-тр-р. Обеспеч. высокий коэф. усил. по току K_I=100ч10000, в=в₁•в₂.

Усилители постоянного тока (УПТ). Определение. Основные характеристики и параметры. Проблемы УПТ. Классификация УПТ

Это усилители, усиливающие низкочастотный сигнал. Проблемы УПТ: 1) нельзя исп. конденсатор и трансформат. развязки. Возник. проблемы отсечения постоянных составляющих, в том числе паразитных [шумы (тепловые токи и ЭДС), пост. составляющие (нестабильность ист. пит.), дрейф, вызванный старением элемента]; 2) проблема согласования источника, усилителя, нагрузки; 3) затруднение отделения полезного сигн. от изменения всяких паразитных составляющих. Классиф. УПТ: 1) интегральные, 2) с преобразованием (модем), 3) с двумя ист. пит., 4) с одним ист. пит.: а) на комплиментарных тр-рах, б) дифференциальные усил.

Усилители постоянного тока (УПТ). Определение. Основные характеристики и параметры. УПТ с преобразованием, структурная схема и принцип работы

ГОН-генератор опорного напр., М-модулятор, ДМ-демодуялтор, Ф-фильтр. механизм: в модуляторе низкочастотный сигн. преобразуется в амплитудно-модулир. высокочастотный сигн., который усиливается в высокочаст. усил., в котором с помощью разделит. конденсаторов отсекаются всяческие паразитные составляющие. Далее усиленный высокочаст. амплитудно-модулир. сигн. демодулируется: преобразуется из высокочаст. в низкочаст-ный. Модулятор - тр-рный ключ, с помощью которого происходит амплитудная модуляция сигн., при этом амплитуда сигн. изменяется по закону входного U, а частота задается ГОНом. Демодулятор - схема выпрямления + фильтры (сглаж.), в которых высокочаст. сигн. с изм. амплитудой преобр. в низкочаст. выпрямленный. Недостаток схемы: зависит от ГОНа и сложность схемы.

УПТ на дифференциальных балансных каскадах. Основные характеристики и параметры. Принцип работы. Усиление синфазного и дифференциального сигнала

1) Схема стабилизирована R₁=R^l₁, R₂=R^l₂, Rк₁=Rк₂, Т1 идентично Т2. Rп - подстрочное сопротивление. 2) паразитные составляющие взаимокомпенсируются на выходе усилителя, т.к. они явл. синфазными (в одинаковых фазах). Если на вход усил. подавать синф. сигн. (Uвх₁=Uвх₂), то Uвых=К•( Uвх₁-Uвх₂)=0. Различают К_сс>0 (синф. сигн.), К_дс (дифференц. сигн.) (т.е. Uвх₁=-Uвх₂). Тогда Uвых=К_дс•( Uвх₁-(-Uвх₂)), =>, К_дс? К_оэ (если выход не симметричен) или К_дс= 2К_оэ (симметрич.). Если сигнал подается между 1-м и 2-м входом, или на 1 из входов, а второй при этом заземляется, то такая подача сигнала назыв. дифф. входом. 3) коэф. ослабления синф. сигн. Косс=Кдс/Кос (100ч10000 [дБ]). 4) Высокое входное R - достоинство схемы, т.к. позволяет хорошо согласовать усилитель и ист. сигнала.

Операционные усилители (ОУ). Определение. Классификация. Структурная схема ОУ. Основные характеристики и параметры ОУ

Это интегральная микросхема, в которой реализ. эл. схемы многокаскад. усилителей, обеспеч. max усиление (супер в-тр-ры), оптимальн. согласование с ист. сигнала и нагрузкой, с едиными технологич. и температурными хар-ками. Идеальный ОУ облад. след. парам-ми: K_U=?, ?f=?, Rвх>?, Rвых>0. Структурная схема:

Осн. парам.: 1) напр. питания (В), 2) коэф. усил. (В/мВ или дБ) 1ч1000 В/мВ, 3) Uсм (мВ) - это напр., которое необх. подать на один их входов ОУ, чтобы на выходе, при отсутствии входного сигн. был 0; если не скомпенсировать, то Uвых=К*Uсм. 1ч10 мВ. 4) входной ток (нА) 0,003ч10000 нА, 5) входное дифф. сопр. (МОм) от 0,4 МОм до 1 ТОм. 6) Граничная частота (МГц), 7) Скорость нарастания вых. сигн. 400, 650 В/мкс. 8) Вых. сопр. (Ом) 10ч100. 9) Max вых. ток (мА): в микромощных 1ч10 мА; в маломощных до 100 А.

Активные фильтры. Определение. Классификация. Основные характеристики и параметры. Применение. Примеры фильтров

Опр.-предст. собой схемное объединение пассивных фильтров и активных элементов(транзисторные усилители). 2Опр. - усилители с коэф. усиления k=1-2 max, пропускающие как фильтры определенный диапазон чувствительности. Отличие акт. от пассивного фильтра: 1) активному нужно питание 2) коэф. пассивного в<1, активн. в>1. Классификация:-фильтр высоких частот(ослабляет амплитуды гамон. состав-их сигнала ниже частоты среза), -фильтр нижних частот(ослаб. ампл. гарм. сост-их выше частоты среза), -полосовой фильтр(ослабляет ампл-дыгармон-их состав-их сигнала выше и ниже некоторой частоты), -режекторный фильтр(ослабляет ампл-ды гамон-их сотав-их сигнала в определенной ограниченно полосе частот).Пример активного фильтра высоких частот:

Порядок фильтра определяет наклон АЧХ. Фильтр 1 порядка 20ДБ/дек, фильтр 2 порядка 40ДБ/дек, фильтр 3 порядка 60ДБ/дек.

Избирательные усилители. Определение. Классификация. Основные характеристики и параметры. Применение. Резонансные LC - усилители. Схема, принцип работы

Избирательные усилители усиливают электрические сигналы в узкой полосе частот; их усиление резко падает на частотах как выше, так и ниже рабочей частоты. Избирательные усилители подразделяют на резонансные, усиление которых с изменением частоты меняется по закону, имеющему отношение к закону изменения полного сопротивления параллельного резонансного контура, и низкополосные, усиление которых почти постоянно в узкой полосе частот и резко падает за ее пределами. Таким образом, бывают избирательные LC-усилители и RC-усилители.

Избирательные усилители предназначены для выделения полезного сигнала, его усиления и подавления помех на выходе полосового фильтра.

Размещено на Allbest.ru