Во втором издании книга подверглась существенной переработке. Изъяты все материалы, связанные с устаревшей ламповой техникой. Вместо них рассмотрены усилительные устройства на униполярных (полевых) транзисторах. Несколько расширен и круг схемотехнических решений. Анализ свойств частотных, фазовых и переходных характеристик коэффициента передачи дополнен сведениями о его нулях и полюсах.
Существенно большее внимание уделено функциональным усилителям, так как они все шире применяются в современной микросхемотехнике. Особенностям построения и выполнения микросхемных усилителей посвящена отдельная глава.-Микросхемный операционный усилитель является тем «активным элементом», на основе которого строится большинство схемных решений современной техники приема, усиления и обработки сигналов. Поэтому в книге даны основы синтеза систем на базе таких операционных "усилителей с использованием представления о нулях и полюсах коэффициента усиления.
Вместить постоянно расширяющийся материал в практически неизменный объем курса становится все более сложной задачей. Одним из путей ее решения является привлечение новых, более компактных и эффективных методов описания и- анализа усилительных устройств. В последние годы широкое признание получили нульполюснбе описание электрических цепей и анализ их методом графов. Опыт автора, использующего эти представления при чтении курса «Усилительные устройства» уже более десяти лет, показал их весьма высокую эффективность. Привлечение графов оказалось оправданным даже в том случае, когда для знакомства с ними .приходилось тратить часть времени основного курса. Тем более это оправдано теперь, когда метод графов включен в программу курса «Теории цепей», предваряющего курс усилителей. Для лиц, не знакомых с графами, в приложении 1 приводятся основные представления и правила пользования графами.
Автор выражает искреннюю признательность проф. Г. В. Вой-швилло и доц. Д. И. Попову, сделавшим ряд ценных замечаний при подготовке второго издания книги. - - •
Отзывы и замечания по книге следует направлять в издательство «Связь» (101000, Москва, Чистопрудный бульвар, 2).
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Курс усилительных устройств в течение многих лет формировался как курс ламповых усилителей гармонических колебаний низкой (звуковой) частоты.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие ко второму изданию........... 3
Из предисловия к первому изданию ........... 3
Г л а в а 1
Введение................... 5
1.1. Основные определения. Классификация усилителей . . . . . .5
1.2. Активные элементы........* . ...".. 7
Транзисторные элементы . . • . . ......... 7
Другие виды активных элементов.......... 10
Список литературы .............. Ц
Глава 2 , -
Основные показатели усилителей . . .' . ."...... Ц
2.1. Общие сведения..............- . Ц
2.2. Коэффициенты усиления............. 11
2.3. Частотные и фазовые характеристики ......... 13
2.4. Переходная характеристика . . . . . . . . . . . . 19
2.5. Связь М(со), <р(<о) и А (О с нулями и полюсами К(ш). Чувствительность коэффициента усиления........... 23
2.6. Нелинейные искажения . ............. 29
2.7. Внутренние помехи усилителей . . . . ....... 31
2.8. Амплитудная характеристика, динамический диапазон и КПД уси-
• лителя.................. 32
Список литературы . .............. 34
Глава 3
Усилитель как четырехполюсник ...........,-,. 34
3.1. Основные понятия ;:............. 34
.3.2. Усиление,. входная и выходная проводимости : . . ... ... 35
3.3. Системы параметров, графы и эквивалентные' схемы..... 41
3.4. Способы соединения четырехполюсников. Плавающие графы четырехполюсников ................. 47
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . 52
Г л а в а 4 .
Отрицательная обратная связь в усилителях ........ 52
4.1. Виды обратной связи . ............. 53
4.2. Обратная связь Я-типа............ . 55
4.3. Обратная связь У-типа .............. 61
4.4. Обратная связь iG-типа ........ . . . _. • 65
4.5. Обратная связь Z-типа . . . ........- . . 68
4.6. Влияние обратной связи на частотно-фазовые характеристики. Устойчивость усилителей .- . . ........... 71
4.7. Влияние обратной связи на амплитудную характеристику и нелинейные искажения................ 75
Список литературы.........ч....... 79
Гл ав а 5 '
Активные элементы . . ' . ........... 79
5.1. Полевые транзисторы . . %.......... 79
Статические характеристики и низкочастотные параметры . . 79
"Динамические характеристики . . . . . . \ . . . 82
Эквивалентная схема и граф для верхних частот ... . 85
ЯКи
Стр.
5.2. Биполярные транзисторы . . . . . . . . . . . . . "88
Статические характеристики и низкочастотные параметры . .88
Эквивалентная схема и граф для верхних частот . . . . • 92.
Динамические характеристики.......... 96,
5.3. Шумы • транзисторов......- . . ....... 99"
Список литературы......"......... 101
Глав а 6
Каскады предварительного усиления . . .... . . . . . 101
5.1. Метод анализа . . .'.."...."...... Ю1
5.2. Резисторный каскад на полевом транзисторе -(схема с общим истоком) 102
Общие сведения . . . ... . - . . ... . -. . 1.02
Область средних частот . . . . . . . . . . " . 105
Область верхних частот ...........107
Область нижних частот........... Ill
Годограф и карта р-2-резисторного-каскада...... 114
Выходной резисторный каскад....... . . . 115
6Ж Резисторный каскад на биполярном транзисторе (схема с общим '
эмиттером) . . ... . . . . . (...... И6
Общие сведения........v. . . • • • П6
Одиночный (оконечный) каскад с активной нагрузкой . . . 117.
Входной и промежуточные каскады....... . . 125
6.4. Примеры расчетов...... ..... 131
Список литературы........". ..... 135
Г л а в а 7 •
Широкополосные каскады с коррекцией......... 135
7.1. Коррекция частотных и фазовых характеристик...... 135
7.2. Каскад с простой коррекцией на полевом транзисторе .... 145
7.3. Каскады с простой коррекцией на биполярном транзисторе . . . 149 ' .Оконечный каскад ... . : . . • . • • • • • 159
Промежуточный каскад........... 153
7.4. Примеры расчетов . . ,......• • • 155
Список литературы ...... ......... 156
Глава 8
Каскады с обратной связью .............. 156
8.1. Каскады с последовательной обратной связью по току на нолевых транзисторах . . . . . . ........• • 156
8.2. Каскад с последовательной обратной связью по току на биполярном транзисторе . ... • •......• • .- • • 163
Общие сведения...... . • . ... . . - 163
Оконечный каскад ............. 165
Промежуточный каскад........• • • .168
8.3. Истоковый повторитель (каскад с общим стоком) . . . . . 170
Общие сведения............• • 170
Область средних и нижних частот......: . 172
Область верхних частот........... J72
8.4. Эмиттерный повторитель (каскад с общим коллектором) . . . 176
Общие сведения . .........• .... 176
Область нижних и средних частот........ 177
-Область верхних частот........... 179
8.5. Каскад с параллельной обратной связью по току (каскад с общей базой) . . . . ........ - • • • • • 183
8.6. Примеры расчетов............... 186.
Список литературы . ..............
Г л а в а 9 ' Р'
Усилители импульсных сигналов............ jgg
9.1. Метод анализа импульсных искажений . . . . . . . . 188
9.2. Резисторные каскады . . .......• ... 194
9.3. Каскады с простой коррекцией (ускоренной реакцией) . . . '. 199
9.4. Повторители................ 204
Общие сведения.............. 204
Работа повторителя на кабель .......... 211
9.5. Каскады с последовательной обратной связью по току . . . ' 214
Каскад на полевом транзисторе ......... 214
Каскад на биполярном транзисторе........ 217
9.6. Примеры расчетов . ............. 219
Список литературы . .............. 221
Глава 10
Мощные выходные каскады............. 221
10.1. Особенности работы мощных .каскадов........ 221
10.2. Оценка нелинейных искажений . . ......... 224
10.3. Усилитель мощности класса А.........•'.*.. 224
10.4.'Двухтактные каскады в режиме класса В ....... 231
10.5. Пример расчета............. . 239
Список литературы............... 240
Глава 11
Вспомогательные цепи каскадов............ 241
11.1. Цепь автоматического смещения и стабилизации режима каскада на полевом транзисторе............. 251
11.2. Цепи питания биполярного транзистора и температурная стабилизация его режима............... 248
11.3. Низкочастотный (развязывающий) фильтр . . . . . . . 255
11.4. Примеры расчетов . ............. 261
Список литературы . ............... 264
Глава -12
Операционные усилители.............. 264
12.1. Назначение и область применения.......... 264
12.2. Способы реализации усилителей постоянного тока..... 265
12.3. Дрейф нуля и дифференциальные схемы его уменьшения . . . 267
12.4. Построение - операционных усилителей......... 274
12.5. Использование операционных усилителей для линейной и нелинейной * обработки сигналов................ 277
12.6. Инверсия и конверсия импедансов с помощью операционных усилителей ................. . 283
Список литературы................ 286
Глава 13
Микросхемные усилители.........:.... 286
13.1. Особенности выполнения микросхемных усилителей ..... 286
13.2. Пленочные ^С-элементы и их возможности . . . ... . . 290
13.3. Управление свойствами микросхем............ 302
Список литературы ................ 310
Глава 14
Синтез активных ЛС-фильтров . . ,.......... 310
14.1. Постановка задачи . . . . ... . ... . . . 310
14.2. Аппроксимация частотных и фазовых характеристик..... 314
14.3. Преобразование частоты............ 323
Нормирование частоты . ......... 323
Инверсия частоты............. 324
Инверсия вида р= (s2+
14.4. Структурный синтез............-.-... 328
Общие сведения .............. 325
Метод переменных состояния.......... 330
Параллельный синтез.............332
Последовательный (каскадный) синтез . .-...'.. 334
| 14.5. Реализация звеньев первого и второго порядков .... . 336
г Общие сведения............... 336
j Звенья первого порядка ........... 336
! Звенья второго порядка . . ......... 338
Список литературы . . . ...........'. 376
Приложение 1
Составление графов и правила их преобразования....... 347
Приложение 2 >
- Основные параметры маломощных транзисторов........ 351
Алфавитный указатель............. . 353
Цена: 300руб.
