Решение задач из книги Хоровица и Хилла, 4-е издание

Продолжу свою тему здесь. Надеюсь, она не нарушит правила...

Добавлено через 12 минут
Пока отдыхаю...
Вопрос чисто из любопытства. Я правильно понял авторов, что если соединить конденсатор и сопротивление ( неважно в какой последовательности ) и подать на них переменное напряжение, то получаются фильтры сигнала ? А если подать на них квадратный сигнал или просто импульс, то теже фильтры работают как интегрирующая и дифференцирующая схемы ? Одним словом, разница только в типе сигнала ?

0

Сообщение от WH и собственно так же как и в каскаде с ОЭ для биполярных транзисторов есть усиление как по току так и по напряжению

Здесь правда нужно уточнить, что поскольку у ламп и полевых транзисторов управление осуществляется напряжением (полем, отсюда название транзистора - полевой) говорить об усилении тока можно с долей условности, ведь входного тока по сути нет (если не учитывать емкостную составляющую на высоких частотах). Но суть схемы схожая.

Сообщение от max_sk WH, спасибо, понял...

не за что

0

А эта схема как работает ? Какую роль тут играет подложка - одна заземленная, а другая под напряжением ?

0

Сообщение от max_sk А эта схема как работает ?

Здесь нужно обратить внимание, что правый транзистор нарисован перевернутым, исток у него вверху, а у левого исток внизу. Далее я думаю все понятно становится. Потенциалы на затворах относительно подложки меняются одинаково. Когда открывается левый транзистор одновременно открывается и правый, ведь внизу нарисован инвертор (инвертор обозначают маленьким кругом), который инвертирует входной сигнал управления.

1

WH, а два ПТ нужно, чтобы сигнал проводился двусторонне ?

0

Вложение 1123738

Помогите решить задачу :

Упр. 4.1 Определите для данной схемы выходной ток для заданного входного напряжения

Правильно ли я понимаю, что это (Uкк-Uвх)/R3 ? Тогда зачем нужны R1 и R2 ?

0

Помогите решить задачу :

Упр. 4.1 Определите для данной схемы выходной ток для заданного входного напряжения

Правильно ли я понимаю, что это (Uкк-Uвх)/R3 ? Тогда зачем нужны R1 и R2 ?

0

max_sk, по схеме ключа (#42).
То что нарисовано будет, конечно как-то "работать", но думаю, что не так как Вам надо. Видимо, имелся в виду аналоговый ключ, при ограниченном управляющем напряжении. Поясню. Если имеется возможность подать на затвор напряжение, превышающее максимальное напряжение коммутируемого сигнала более, чем в 2 раза, то достаточно одного транзистора (приемлемо и в 1.5 раза, но тогда (возможно) увеличиваются искажения сигнала). Второй транзистор нужен именно в ситуации, типичной, когда все ограничивается напряжением питания U. Т.е. и размах сигнала доходит до U и максимальное напряжение управления равно U. В этом случае, при подаче на затвор напряжения U, хорошо будет проходить сигнал с напряжением до 0.5 U, более-менее с напряжением U минус пара вольт и практически совсем не проходить с напряжением большим U минус пороговое напряжение. Для исправления ситуации и вводят второй транзистор, но он должен иметь проводимость канала другого типа. Конкретно, для Вашей схемы правый транзистор должен быть p-канальным, а так как инвертор выдает минимальное напряжение 0 В (или больше) то он должен быть со встроенным каналом. Тогда это будет работать, причем в обеих направлениях, если по рисунку, то как сверху вниз, так и наоборот. При напряжении сигнала от 0 до ~ 0.5U "хорошо" будет работать левый (по схеме) транзистор, при напряжении от 0.5U до U - правый.
// "хорошо" - это значит, что сопротивление канала остается достаточно низким.
//Если ключ предполагается симметричным, то сток/исток это чисто условно, в самом транзисторе они никак не различаются, об этом косвенно говорит отдельный вывод подложки.

Добавлено через 19 минут

Сообщение от max_sk Правильно ли я понимаю, что это (Uкк-Uвх)/R3

Вообще-то нет. Но да, если под U_вх понимать напряжение, снимаемое с коллектора транзистора.

1

САлександр, спасибо за ваш ответ.

По поводу последней схемы. Я имел ввиду, что входящий сигнал на первый усилитель приходит без изменений на коллектор транзистора. Я неправ ? Тогда какой будет правильный расчет ?

0

max_sk, есть входное напряжение U_вх, на инвентирующем входе ОУ будет такое-же, если, конечно транзистор и ОУ "справятся" и считать ОУ идеальным. Отсюда: I_R1= U_вх/R₁. Если пренебречь базовым током то таким же будет и ток через R₂. Думаю, далее сами посчитаете.

1

САлександр, спасибо, понял свою ошибку...

0

Если немного практического применения, то такие схемы, как в сообщении 42 (хотя не совсем такие, несколько похожие) нередко используются практически в преобразователях частоты приёмо-передающей техники, транзисторы работают в пассивном режиме, как ключи, представляя собой управляемое ВЧ-генератором сопротивление. Такие схемы отличаются неплохими параметрами по величине шума, подавлению паразитного проникновения напряжения ВЧ-генератора в цепь сигнала и способности перегрузки к помехам. Хотя преобразователи частоты это конечно отдельная тема.

1

Не понял следующее обьяснение из учебника. Обьясните, пожалуйста :

Благодаря диоду Д1 с отрицательными входными сигналами схема работает как инвертор с единичным коэффициентом усиления ( это вроде понятно ). Для положительных входных сигналов диод Д2 ограничивает выходное напряжение первого ОУ по уровню, который ниже потенциала земли на величину падения напряжения на диоде, и, так как диод смещен в обратном направлении, то Uвых равно потенциалу земли.

Непонятно следующее :

На неинвертирующем входе ОУ подана земля. Она передается на инвертирующий вход, и, изза того, что сопротивления равны по величине, Uвых будет инвертироваться с коэффициентом 1. Почему эта схема работает по разному в зависимости от отрицательного или положительного Uвх ? Также непонятно какое напряжение получается на выходе первого ОУ, которое между двумя диодами, если и на "плюсе" и на "минусе" ОУ земля ?

Если можно, обьясните пожалуйста.

0

Сообщение от max_sk какое напряжение получается на выходе первого ОУ, которое между двумя диодами, если и на "плюсе" и на "минусе" ОУ земля ?

в случае отсутствия любых иных компонентов обвески - либо максимально возможное положительное Uвых, либо минимально возможное положительное Uвых (как у компоратора). какое именно напряжение будет (положительное или отрицательное) - чистое спортлото. но вот смена его возможна лишь в случае изменения напряжения на одном из входов относительно второго.

Сообщение от max_sk Почему эта схема работает по разному в зависимости от отрицательного или положительного Uвх ?

благодаря диодам на выходе, которые открываясь "переключают" цепи прохождения сигнала "обратной связи"

0

Вроде дошло...

Надо допускать, что сначала срабатывает инвертор. Если Uвх отрицательное, то Uвых положительное. Диод Д2 анодом сидит на земле, ток через диоды не течет и Uвых остается положительным.

Когда Uвх положительное, Uвых становится отрицательным, оба диода открываются, и Uвых становится равным земле.

Я прав ?

0

Как работает эта схема ? Сначала предлагается на вход подать положительное напряжение, а затем отрицательное...

0

По #52.

Сообщение от max_sk Для положительных входных сигналов диод Д2 ограничивает выходное напряжение первого ОУ по уровню, который ниже потенциала земли на величину падения напряжения на диоде, и, так как диод смещен в обратном направлении, то Uвых равно потенциалу земли.

По сути верно, но мозг выносит. Видимо переводчик постарался.

Сообщение от max_sk Я прав ?

нет.
Проще всего исходить из следующего - считаем, что входы ОУ не потребляют ток ( не имеют втекающего/вытекающего тока ).
1. Uвх < 0.
На выходе ОУ напряжение больше нуля, из равенства нулю суммы токов в точке схемы, соответствующей инвертирующему входу ОУ, получаем
Uвх/R = -Uвых/Rос, т.к. Rос=R то и Uвых = -Uвх, т.е. больше нуля. Напряжение же на выходе ОУ=Uвых+Ud, где Ud падение прямого напряжения на диоде d1, в зависимости от Uвх может быть от 0 до ~0.6В, конкретная его величина установится такой, чтобы обеспечить необходимый ток диода (он протекает через Rос) равный (по модулю) Uвх/R.
2. Uвх > 0.
Uвх/R = -Id2. Напряжение на выходе ОУ = -Ud, где Ud падение прямого напряжения на диоде d2, конкретная его величина установится такой, чтобы обеспечить необходимый ток диода. Напряжение Uвых будет равно 0 (обратным током d1 пренебрегаем).
Наличие или отсутствие второго ОУ, включенного повторителем ни какой роли не играет.

По #55.
Здесь существенно наличие второго ОУ.
1. Uвх < 0.
Uвх/R = Id1(левый по схеме), напряжение на выходе ОУ₁ = Ud (см. выше). Через цепочку из резисторов - нижний по схеме R и правый R/2 ток не идет (на концах цепочки нулевые напряжения - из-за наличия ОУ₂), диод d2(правый по схеме) находится под обратным смещением -тока нет, в итоге получаем стандартную схему инвертирующего повторителя. И UвыхОУ₂ = - Uвх. (>0)
2. Uвх >0.
Токи через левый и нижний горизонтальный резисторы равны, отсюда, на аноде d2 установится напряжение -Uвх, на выходе ОУ₁ напряжение равно -(Uвх+Ud). Для инверт. входа ОУ₂ имеем баланс токов: Uвх/R - Uвх/(R/2) + UвыхОУ₂/R = 0 и отсюда UвыхОУ₂ = Uвх. (>0)

//Надо бы нумеровать элементы схем.

1

САлександр, огромное спасибо по разбору этих двух схем. Короче, надо исходить из направлений тока. Огромное спасибо еще раз.

0

Как работает эта схема ?

Если я правильно понимаю, то, допустим, на вход подается +2.5В. Также допустим, что обратная связь еще не сработала. ОУ усиливает в 100 раз, и на базах Т1 и Т2 появляется примерно -125В ( такое возможно ? ). Транзисторы Т1 и Т3 оказываются отключенными и ток течет через нижние Т2 и Т4. На эмиттере транзистора Т4 оказывается примерно тот же сигнал ( эмиттерный повторитель ? ), который за счет трансформатора трансформируется примерно в -115В. Обратная связь оттягивает часть сигнала со входа через конденсатор С2 и R9 и сигнал стабилизируется.

При отрицательном напряжении срабатывают два верхних транзистора и история повторяется.

Примерно так ?

0

Сообщение от max_sk на базах Т1 и Т2 появляется примерно -125В ( такое возможно ? ).

Нет, невозможно. Напряжение на выходе ОУ не может быть выше напряжения его питания (на схеме не показано, но думаю те же +16 и -16 В)

1

обычный усилитель сигнала, с тем лишь отличием, что оос берется уже с выхода трансформатора

Сообщение от max_sk Обратная связь через конденсатор С2 ....

4700 пФ в цепи, где частота сигнала 50...60 Гц на "рабочий" сигнал не влияет абсолютно никак. его назначение - удерживать схему от возбуждения (самопроизвольной генерации на высокой частоте)

1