Теория линейных электронных схем

Категория: Спецкурсы кафедры радиофизики ФФ НГУ
Обновлено: 09.02.2017
28.07.2016

(6 сем., экзамен)

Лектор: Ст. преподаватель Суханов Дмитрий Петрович

I) Введение
1. Усилители. Структурная схема. Коэффициент усиления. Частотные характеристики. Линейные и нелинейные искажения. Классификация усилителей по частотным характеристикам.
2. Транзисторы. Вольт-амперные характеристики. Эквивалентные схемы. Частотная зависимость параметров транзистора. Зависимость параметров эквивалентной схемы от режима. Типы транзисторов и их особенности.
3. Усилительный каскад. Составляющие тока и потенциала коллектора, эмиттера, базы. Мощность постоянной и переменной составляющих. Графический метод определения режима.
4. Каскад с общим эмиттером с емкостной связью. Эквивалентная схема. Работа каскада в области низких и высоких частот. Входные и выходные сопротивления, коэффициент усиления.
5. Каскад с общим коллектором (эмиттерный повторитель). Входные и выходные сопротивления, коэффициент усиления. Частотная характеристика.
6. Схема с общей базой и ее параметры. Каскад с эмиттерной связью. Каскодная схема.
7. Выбор рабочей точки и способы ее стабилизации.
8. Усилители с обратной связью. Виды обратной связи. Влияние обратной связи на характеристики усилителей. Устойчивость. Критерий устойчивости Найквиста. Паразитные обратные связи.
9. Особенности применения электронных ламп в усилителях. Эквивалентная схема. Каскады с общим катодом, общей сеткой. Катодный повторитель. Область применения ламп в усилителях.
II) Некоторые разделы теории цепей
1. Уравнения контурных токов и узловых потенциалов. Входное сопротивление (проводимость). Сопротивление (проводимость) передачи.
2. Функции линейных цепей и их свойства. Расположение нулей и полюсов. Свойства вещественной и мнимой частей функции цепи. Устойчивость и физическая осуществимость.
3. Переходные процессы в линейных цепях. Операторный метод. Связь переходного процесса с частотной характеристикой. Интеграл Дюамеля.
4. Двухполюсные цепи. Сопротивление и проводимость двухпо­люс­ника. Минимально-активные и минимально-реактивные двухполюсники. Двухполюсники, состоящие из чисто реактивных элементов.
5. Четырехполюсные цепи. Характеристические и рабочие параметры. Представление четырехполюсника в виде скрещенной цепи. Четырехполюсники минимального затухания и минимальной фазы. Четырехполюсники, состоящие из чисто реактивных элементов.
6. Связь между вещественной и мнимой частями функции цепи. Аналитические условия. Интеграл активного сопротивления и затухания. Интеграл реактивного сопротивления и фазы. Интегральная связь между вещественной и мнимой частями функции цепи, заданными во всем частотном диапазоне и заданными в разных диапазонах частот. Графо-аналитический метод построения фазочастотных характеристик по заданным амплитудно-частотным.
7. Теория обратной связи. Возвратное отношение и возвратная разность. Диаграмма Найквиста. Критерий Найквиста. Логарифмическая амплитудная и фазовая характеристики и их применение для анализа устойчивости. Оптимальная частотная характеристика усилителя с отрицательной обратной связью.
III) Усилители
1. Широкополосные и импульсные усилители. Каскады с коррекцией высших частот. Метод Брауде. Синтез цепей коррекции. Применение обратной связи. Многокаскадные усилители. Передача фронта и вершины импульса однокас­кадными усилителями. Усиление фронта каскадом с индуктивной коррекцией. Усиление фронта многокаскадным усилителем с коррекцией. Усилители с распределенным усилением.
2. Избирательные усилители. Резонансные однокаскадные и много­кас­кадные усилители. Усилители с расстроенными контурами. Избирательные усилители с обратной связью.
3. Усилители постоянного тока. Гальваническая связь. Температурный и временной дрейф. Дифференциальные усилители постоянного тока. Усилители постоянного тока с преобразованием. Комбинированные схемы усилителей постоянного тока.

Шумы в усилителях. Случайные процессы и их свойства. Спектральная плотность и автокорреляционная функция. Тепловые шумы, теорема Найквиста. Коэффициент шума усилителя. Источники шумов в усилителях. Шумы электронных ламп и транзисторов.

Литература

Карлинер М.М. Линейные электронные схемы. Курс лекций. Новосибирск, 2011.
Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.: Энергия, 1973.
Дополнительная литература

Эрглис К.Э., Степаненко И.П. Электронные усилители. М.: Наука, 1964.
Боде Г. Теория цепей и проектирование усилителей с обратной связью. М.: Изд-во иностр. лит., 1948.
Артым А.Д. Электрические корректирующие цепи и усилители. М.: Энергия, 1965.
Сешу С. Анализ линейных цепей. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963.
Федотов А.Я. Основы физики полупроводниковых приборов. М.: Сов. радио, 1969.