Cotisev SergiuCircuite electronice.

Introducere

Circuitele electronice pot fi de 2 tipuri :

1. Analogice.2. Digitale.

Circuitele digitale servesc pentru diferite conversii a semnalelor digitale adica a semnalelor care pot avea doar 2 valori , 1 si 2.Aceste circuite indeplinesc diferite functii logice si sunt construite pe baza dispozitivelor electronice care functioneaza in 2 regimuri.1. Regim de conductie.2. Regim de blocare.Circuitele analogice difera de cele digitale prin faptul ca semnalul de iesire in aceste circuite variaza in timp dupa o anumita lege in dependenta de varierea semnalului de intrare.Circuitele analogice servesc pentru diferite conversii anume asa ca amplificare, generare, modulare, demodulare.Dupa tipul relatiilor intre semnalul de iesire sic el de intrare circuitele analogice se divizeaza in 2 grupe mari.1. Circuite analogice lineare.2. Circuite analogice nelineare.In circuitul linear procesului y1 la iesirea circuitului ii corespunde excitarea x1 la intrarea lui si respective procesului y2 la iesirea circuitului ii corespunde excitarea x2 la iesire.Suma proceselor y1+ y2 la iesire ii corespunde suma proceselor x1+x2 la intrare.In realitate circuite lineare nu exista sau pot fi considerate lineare intr-un anumit interval. Majoritatea circuitelor sint nelineare, sunt construite pe baza elementelor nelineare. Curentul printr-un dispozitiv nelinear este o functie nelineara a tensiunii.La prima grupa a elementelor nelineare(numita grupa Ru) se atribuie toate elementele ce sunt caracterizate cu tensiunea constanta la varieri mari ale curentului.C.V.A arata in felul urmator.

rdif=

rst=

tg >> tg

1

Deci urmeaza din cele scrise , elementui are o rezistenta mica la varierea curentului ce curge prin el si o rezistenta mare pentru curent continuu.La a 2 grupa a elementelor nelineare (numita grupa Ri) se caracterizeaza practice cu curentul constant la varierea tensiunii.

C.V.A arata in felul urmator.

Pentru elemente de tipul (Ru , Ri ) putem spune ca prezinta o rezistenta mare pentru varierea curentului si rezistenta mica pentru curent continuu.

Tema : Amplificatoare. Notiuni generale. Clasificari.

Amplificator este numit dispozitivul ce serveste pentru conversia semnalului de intrare intr-un semnal de putere mai mare.Dirijarea cu o cantitate mica a energiei a unei cantitati mai mari este numita amplificare.

Daca inertia de dirijare si cea dirijata sunt electrice atunci amplificatorul va fi numit amplificator de semnale electrice.

Procesul de amplificare este posibil numai atunci cind este prezenta o sursa de energie dirijata ce este conversata de amplificator in energia semnalului amplificat.Deci schema structurala a unui amplificator arata astfel.

Amplificatoarele pot fi clasificate dupa mai multe criterii :1. Dupa destinatie deosebesc amplificatoare de tensiune, current, putere.

1 Amp. de tensiune Ku=

2 Amp. de curent Ki=

3 Amp. de putere Kp=

2. Dupa caracterul semnalelor amplificate.1 Amplificatoare de semnale armonice.

2 Amplificatoare de semnal impuls.2

3 Dupa banda frecventelor amplificate amplificatoarele se clasifica: 1 Amplificatoare de curent continuu. 2 Amplificatoare de curent alternative-care la rindul sau se impart in amplificatoare de frecventa joasa, medie si inalta.4 Dupa tipul elementelor active amplificatoarele pot fi: Amplificatoare pe baza de tub electronic,pe baza de tranzistoare bipolare,pe baza de tranzistoare cu efect de cimp,amplificatoare pe baza diodelor, amplificatoarelor parametrice.

Schema mai complexa a unui amplificator arata in felul urmator:

1.Dispozitive de intrare – ofera transmiterea semnalului de la sursa de semnal in circuitul de intrare.2.Etajul preliminar de amplificare - serveste pentru amplificarea semnalului dupa current, tensiune sau current pina la valoarea necesara de functionare normala a urmatoarelor etaje.3.Etajul de amplificare dupa putere – asigura in sarcina valoarea necesara a puterii.4.Dispozitivul de iesire – este necesar pentru transmiterea semnalului din circuitul de iesire al amplificatorului in sarcina.In dependenta de tipul legaturilor intre etaje deosebim amplificatoare :

1. Cu cuplare directa.2. Cu cuplare capacitive.3. Cu cuplare prin transformator.4. Cu cuplare optica.

In dependenta de caracterul circuitului amplificatorului deosebim : 1. Amplificatoare cu un singur etaj.2. Amplificatoare cu 2 etaje.3. Amplificatoare cu mai multe etaje.

Tema : Reactia

Reactia in amplificatoare este numit procedeul transferului semnalului din circuitul de iesire in circuitul de intrare al amplificatorului.

3

SC- Schema de comparative.CR- Circuitul de reactie.U1 si I1- semnalul de intrare.

Semnalul de iesire a amplificatorului prin intermediul CR ( circuitului de reactie ) este aplicat in intregime sau partial la schema de comparare. In ea are loc adunarea sau scaderea semnalului de intrare cu a celui de reactie.In rezultat la intrarea amplificatorului este aplicata suma sau diferenta semnalelor de intrare cu a celor de reactie.Cupla de reactie este numit- un contur inchis ce contine circuitul de reactie si o parte a amplificatorului situate intre punctele de conectare a acestui circuit.Reactie locala este numita- reactia ce cuprinde un etaj sau o parte a amplificatorului.Reactia globala este numita- reactia ce cuprinde amplificatorul in intregime.Reactia este numita pozitiva-daca semnalul reactiei se sumeaza cu cel de intrare si negativa daca semnalul de reactie se scade din semnalul de intrare.Evident ca coieficientul de amplificare este mai > in cazul reactiei +.

4

Datorita unor particularitati schemotehnice a circuitului amplificatorului si a celui de reactie cind sunt posibile variantele cind reactia exista numai pentru componenta continua a semnalului de iesire sau numai componenta alternativa a semnalului sau cit pentru componenta alternativa a semnalului cit si componenta continua a semnalului.In asa caz se spune ca reactia este dupa curent continuu sau dupa curent alternativ sau cit dupa curent alternativ cit si dupa curent continuu.In dependenta de modul de obtinere a semnalului de reactie deosebim reactie dupa tensiune (fig de mai sus), semnalul reactie e proportional cu tensiunea semnalului de iesire.Semnal dupa curent (b) , cind semnalul de reactie este proportional cu curentul semnalului de iesire .Reactie combinata (c), semnalul de reactie……………………………………………

Dupa tipul de introducere a semnalului de intrare deosebim schema serie de introducere a reactiei - tensiunea de intrare se sumeaza. Schema paralela de introducere a reactiei – curentul de reactie se sumeaza cu temnsiunea de reactie.Schema mixta – cind se sumeaza atit curentul cit si tensiunea .

Din cele spuse rezulta ca reactia poate fi :

5

Coieficientul de amplificare a amplificatorului cuprins de reactie.Pentru aprecierea cantitativa a reactiei este introdus coieficientul de reactie care ne arata ce parte a semnalului de iesire este aplicata la intrarea amplificatorului.

γd= ; γU= ; γI= .

Reactia pozitiva.

K= ; Kreactie= ;

U1=Uint+Ureactie

Uint=U1-Ureactie

Ureactie=γ·Uies

Uies=K·U1

Kreactie= .

Produsul γ·K- este numita amplificarea debuta, iar 1-γ –este numita profunzimea reactiei.Coieficientul de amplificare a amplificatorului cuprinsa de reactie + este limitat de conditia :K·γ<1.Daca produsul γK este mai > sau = cu γ amplificatorul isi pierde stabilitatea si amplificatorul nu mai este amplificator. Semnalul de iesire nu depinde de semnalul de intrare. Amplificatorul se preface in generator cu autoexcitatie.U1=Uint-Ureactie

Uint=U1+Ureactie

Regimurile de functionare a etajelor de amplificare.

6

Regimurile de functionare a elementelor de amplificare depend de asezarea punctului de functionare pe caracteristica dinamica.Caracteristica dinamica este nu alt ceva decit diferenta curentului de iesire fata de tensiunea de intrare.Se deosebesc urmatoarele regimuri de functionare :1. Regimul A.2. Regimul AB.3. Regimul CD.

Regimul A.

1. In regimul de functionare A- punctual de functionare este plasat pe regiunea lineara a caracteristicei dinamice. Pentru aceasta intre baza si emitorul VT cu ajutorul unei surse sau circuitului de alimentare cream o componenta continua a tensiunii si anume E.In lipsa componentei alternative a semnalului amplificat punctual de functionare se va numi punctual de repaus. Pina in momentul de timp t1 componenta alternativa a semnalului de intrare lipseste si sub actiunea tensiunii E in circuitul colectorului va curge componenta continua a curentului colectorului numita curentul de repaus. Regimul A este caracterizat de distorsiuni nelineare minimale deoarece elemental de amplificat functioneaza pe regiunea lineara a caracteristicei.Randamentul unui asemenea regim este 25-30%. Aceasta se explica prin faptul ca energia sursei de alimentare este utilizata nu numai pentru amplificarea componentei alternative a semnalului de intrare dar si pentru crearea componentei active I0 care in continuare este filtratea de condensatorul de izolare.Regimul A este utilizat in etajele preliminare de amplificare si din figura curentul prin elementul activ in cazul regimului dat curge de-a lungul intregii perioade a semnalului de intrare.

Regimul B.

7

In regimul B punctual de functionare este ales in asa mod ca curentul de repaus sa fie = cu 0.Regimul B este caracterizat de unghiul de taiere θ. Unghiul de taiere θ este numit jumatatea de perioada de-a lungul caruia prin circuitul de iesire va curge curent. In caz general in regimul B curentul prin elementul activ curge de-a lungul unei semiperioade a

semnalului de intrare. Pentru regimul B unghiul de taiere este sau 90 grade. Regimul are

randamentul 70-80% , insa distorsiunile sunt mai > decit in regimul A.Regimul B este utilizat in amplificatoarele cu tact dublu.

Regimul intermediar AB.

Punctul de repauz in cazul regimului AB se afla in regiunea curba a caracteristicei dinamice. Curentul de repauz va exista ca in cazul regimului A insa valoarea lui va fi mult mai mica . Unghiul de taiere θ va fi mai > decit in cazul regimului B. Randamentul mai mic de la 50-60%, insa si distorsiunile mai mici.Regimul AB ca si regimul B este utilizat in etajul de putere cu tact dublu.

8

Regimul C.

In cazul regimului C valoarea tensiunii E este negativa. Regimul C se caracterizeaza cu randament inalt insa si distorsiunile nelineare sunt maximale. Unghiul de taiere este mai < de 90 grade. Regimul C este utilizat in etajele de iesire a amplificatoarelor de putere. Regimul C este regimul chee a elementului active. In acest regim elementul activ poate avea 2 stari.

Tema : Etajele tipice de amplificare pe baza tranzistoarelor bipolare.

1) Alimentarea circuitului bazei tranzistorului dupa schema cu curentul bazei fixat.

9

a) Circuitul fig1 b)

Ec=URB+UBE

Ec=RB·IB0

RB≈ , RC= (1), EC>>UBE (2).

In toate circuitele cu tranzistorul conectat dupa schema emitor-comun (EC) si (CC) sursa de alimentare a circuitului bazei nu este utilizata iar baza este alimentata de la tensiunea colectorului EC prin intermediul unor elemente.Schema tipica este prezentata in figura 1a.In circuitul dat condensatoarele C1si C2 sunt utilizate pentru izolarea dupa curent continuu a intrarii si iesirii circuitului. In afara de aceasta circuitul bazei prezinta un divizor de tensiune (fig 1b) alcatuit din rezistorul RB si rezistenta jonctiunii emitor re a VT1.Curentul bazei IB0 ce corespude punctului ales de functionare va curge prin jonctiunea emitor creind pe ea o cadere de tensiune si aneme UBE care in cazul dat joaca rolul sursei.Unul din dezavantaje a circuitului dat este ca el nu poate functiona la varieri mari ale tensiunii deoarece rezistenta jonctiunii emitor foarte mult depinde de temperature. Mai bine functioneaza circuitul cu tensiunea fixata a bazei.

2) Alimentarea circuitului bazei tranzistorului dupa schema cu tensiunea bazei fixata.

EC=URB’+URB” Idiv=(3÷5)·IB0

URB’=RB·(Ib0·Idiv) UBE=Idiv·RB”

URB”=UBE

EC=RB·(IB0·Idiv)+UBE RB”=

EC=RB’ ·(IB0·Idiv)+UBE

EC>>UBE

Condensatoarele C1 si C2 au acelasi rol ca si in circuitul precedent. Divizorul de tensiune este alcatuit din rezistoarele RB’ si RB” (RB’- este conectat in paralel cu tensiunea collector a VT). Curentul divizorului este ca regula de 3-5 ori mai > ca curentul bazei . Caderea de tensiune pe jonctiunea emitor a VT adica UBE este gasita din caracteristica de intrare dupa curentul bazei dat. Circuitul dat va functiona in cazul varierei temperaturii mai bine decit in circuitul precedent insa pentru functionarea normala avem nevoie de stabilizarea termica.

3) Stabilizarea termica a punctului de functionare cu ajutorul termorezistorului si a diodei semiconductoare.

10

Fig 3 a) b) c)

La incalzire punctul de functionare se va misca pe dreapta de sarcina ceea ce va duce la cresterea curentului colectorului IC si la micsorarea tensiunii UCE. Deci practice VT tinde spre deschidere .Din cauza aceasta este utilizata termostabilizarea.In circuitul 3 b) termostabilizarea este efectuata cu ajutorul termorezistorului. La incalzire rezistenta termorezistorului se micsoreaza . Aceasta duce la micsorarea rezistentelor conectate in paralel RB” si RB’ . Datorita acestui fapt caderea de tensiune baza-emitor se va micsora. Jonctiunea emitor va tinde spre a se inchide iar punctul de functionare isi pastreaza pozitia sa pe dreapta de sarcina.In fig. 3 b) este prezentata termostabilizarea cu ajutorul diodei semiconductoare.La cresterea temperaturii rezistenta diodei polarizate indirect se va micsora datorita termogenerarii purtatorilor de sarcina in semiconductori. Rezistenta rezistoarelor legate in paralel se va micsora ceea ce va duce la micsorarea tensiunii baza-emitor. Jonctiunea emitor a VT va tinde spre inchidere iar pozitia punctului de functionare pe dreapta de sarcina ramine aceeasi.Unul din dezavantajul circuitului prezentat este ca si termorezistorul si VD-semiconductoare trebuie sa fie alese dupa proprietatile sale termice pentru fiecare VT in parte. Din cauza aceasta mai des este utilizata stabilizarea punctului de functionare cu ajutorul reactiei negative dupa curent continuu si tensiune.

4) Stabilizarea termica a punctului de functionare cu ajutorul reactiei negative dupa tensiune continua.

11

In cazul termostabilizarii date rezistorul R3 este conectat nu la + sursei de alimentare ci in circuitul colectorului tranzistorului. Din legea lui Kirgghoff obtinem ca tensiunea CE UCE =UBE+URB. Odata cu micsorarea tensiunii BE se va micsora si tensiunea EC. UBE=UCB-URB. La cresterea temperaturii tensiunea CE se micsoreaza. Micsorarea data prin circuitul de reactie alcatuit din rezistenta RB este aplicata la baza tranzistorului. Tensiunea EB se va micsora . Jonctiunea emitor tinde spre inchidere, astfel pozitia punctului de functionare nu se schimba.

Termostabilizarea punctului de functionatre cu ajutorul reactiei negative dupa curent continuu.

UBE=URB-URE

Tensiunea RB2 ramine constanta celelalte se micsoreaza insa datorita faptului ca jonctiunea emitor tinde spre 0 punctul de functionare isi pastreaza pozitia sa pe dreapta de sarcina deoarece varierea tensiunii pe rezistenta RE trebuie sa depinda numai de temperaturea sin u de variatia componentei alternative a semnalului amplificat . Rezistorul RE este sunctat de un condensator de capacitate mare prin care va curge numai componenta alternativa iar prin rezistenta RE numai componenta continua.

Corectia in etajele preliminare.

Pentru a largi banda de frecventa a unui amplificator in etaj sunt introduce elemente adaugatoare de corectie. Cu corectie se intelege nu numai micsorarea distorsiunii ci si obtinerea noilor forme a caracteristicei amplitudine frecventa este impartita:1.Corectia frecventa inalta .2.Corectia frecventa joasa.

12

Etajul cu corectie emitor difera de etajul tipic studiat anterior prin aceea ca capacitatea condensatorului din circuitul emitorului (are valoare mai mica la valori mici ale capacitatii (Ccorectie ),actiunea sa se observa in banda de frecventa inalta.Daca Rcorectie este 0 ceea ce este echivalent cu faptul suntarii rezistentei date cu capacitate Ccorectie infinit de mare atunci caracteristica amplitudine-frecventa va obtine forma curbei 1 si nu va fi diferita de caracteristica amplituda-frecventa a etajului fara corectie. Daca Ccorectie este 0 atunci din cauza reactiei coieficientul de amplificare este mai mic, insa banda de trecere devine mai mare. Daca Ccorectie este ceva mai mare ca 0 atunci vom avea curba 3 la frecvente mici care coincide cu curba 2 iar la frecvente inalte care coincide cu curba 1. La valori mai mici ale capacitatii Ccorectie regiunea trecerii caracteristicei din curba 2 in curba 1 se misca spre dreapta. La valori mai mici a capacitatii Ccorectie putem ajunge pina la curba 4 care insa la rindul sau are aceeasi arie de amplificare ca si curba 1. Marind capacitatea Ccorectie pina la valoarea numita optimala putem obtine cea mai mare arie de amplificare pastrind forma plana a caracteristicei. (Curba 5) Daca marim in continuare capacitatea Ccorectie obtinem maximul pe caracteristica. (Curba6) Caracteristica de tipul curbei 5 este numita optimala. Faptul ca curbele 5 si 6 au iesit din limitele curbei 1 este explicat prin aceea ca reactia de tip negativa creste cu ajutorul unui defazaj introdus de portiunea de circuit Rcorectie, Ccorectie .

Corectia frecventa joasa.

In circuitul de mai sus elementele Rf si Cf joaca rolul de filtru cit si pentru corectia de frecventa joasa cu ajutorul carora putem micsora frecventa si obtine maximum pe caracteristica amplituda-frecventa. La micsorarea capacitatii Cf regiunea intre curbele 1 si 2 se deplaseaza spre dreapta. La marirea acestei capacitati regiunea data se deplaseaza spre stinga.

13

In circuitul de mai sus elementele Rf si Cf joaca atit rolul de filtru cit si pentru corectia de frecventa joasa cu ajutorul carora putem micsora frecventa si obtine maximum pe caracteristica amplitude-frecventa.La micsorarea capacitatii Cf regiunea intre curbele 1 si 2 se deplaseaza spre dreapta. La marirea acestei capacitati regiunea data se deplaseaza spre stinga.

Etaje de amplificare de current continuu.Etaje diferentiale.

Etaje de amplificare de curent continuu se caracterizeaza prin aceea ca in ele lipsesc elementele reactive asa ca C si Tr iar etajele intre ele sunt legate direct, din cauza data ele se numesc etaje cu legatura directa.

Etajul diferential de amplificare are 2 intrari si amplifica diferenta de tensiuni aplicate la aceste intrari.

Daca la ambele intrari este aplicata aceeasi tensiune atunci amplificarea va fi foarte mica. Etajul diferential este alcatuit din 2 tranzistoare emitoarele carora sunt conectate intre ele la un resistor comun Rc. Pentru semnalul Uintr1 tranzistorul VT1este conectat dupa schema BC. Pentru semnalul Uintr2 tranzistorul VT2 este conectat dupa schema EC iar VT1 dupa schema BC. Presupunem ca etajul este absolut simetric adica valorile rezistoarelor ce fac parte din fiecare brat si parametrii tranzistoarelor VT1 si VT2 sunt aceeasi. In acest caz la egalitatea semnalelor Uintr1 si Uintr2 valorile curentilor a tranzistoarelor VT1 si VT2 vor fie gale. Vom analiza cazul in care ambele intrari obtin aceeasi crestere de U insa de polaritate

diferita. U’intr1este = cu Uintr1+

U’intr2este = cu Uintr2-

In rezultat curentul unui VT se va mari cu valoarea ∆Ic iar curentul celuilalt se va micsora cu aceasta valoare.

14

I’C1=IC1+∆IC

I’C2=IC2+∆IC

Curentul rezultant prin rezistorul Re ramine neschimbat,neschimbata ramine si caderea de tensiune pe acest resistor.

Etajele diferentiale.Daca la o intrare schimbam tensiunea cu valoarea (cel din partea dreapta) ∆Uintr-atunci semnalul U’intr1=Uintr1+∆Uintr atunci se va schimba curentul prin VT respectiv. Daca VT2 lipsea,VT1 ar fi fost conectat dupa schema EC. Curentul in circuit se va schimba cu valoarea 2∙∆Icolect.Caderea de U pe rezistorul RE in cazul dat se va schimba cu valoarea ∆U’re insa cresterea caderii de U pe rezistorul RE duce la micsorarea diferentei de potential dintre baza si emitorul VT2 . Curentul se va micsora , schimbarea curentului VT2 va fi in asa mod ca cresterea UEB ambelor VT va fi identice , deci la cresterea U la intrarea 1 la valoarea ∆Uintr potentialul emitorului va creste cu valoarea ∆Uintr/2 ceea ce este echivalent cu cresterea curentului prin rezistorul RE cu valoarea ∆IC.

Tema : Amplificatoare operationale.

Uies=U1-U2

Amplificatoarele operationale servesc pentru efectuarea diferitor operatii matematice in circuitele analogice. Amplificatorul operational prezinta un amplificator de curent continuu de valori mici ale U , devieri de la 0 , curenti de intrare mici si coieficienti inalti de amplificare . Dupa gabarite amplificatoarele operationale sunt practic identice cu VT luate in parte. Anume din acest motiv citeodata mai des sunt utilizate anume amplificatoarele operationale decit VT. Dupa cum se vede din figura nr.1 amplificatorul operational are 2 intrari : intrarea inversoare si intrarea neinversoare. Intrarea inversoare se noteaza cu litera n iar neinversoare cu p , semnalul de iesire in aceeasi faza cu diferenta semnalelor de intrare.Pentru a asigura functionarea amplificatoarelor operationale atit cu semnal pozitiv cit si cu semnal negativ este utilizata alimentarea bipolara a amplificatorului operational.Pentru aceasta va fi nevoie de 2 surse de U continua , ca regula tensiunea data are ± 15V. Amplificatorul operational este cuprins de o reactie – de o profunzime inalta pentru stabilitatea functionarii.Un amplificator in cazul ideal va poseda urmatorii parametrii :1. Coieficientul inalt de amplificare dupa U. 2. Tensiunea devierii de la 0 nula- adica la egalitatea semnalelor de intrare, U de iesire va fi 0.3. Curenti nuli de intrare.4. Rezistenta de iesire nula.5. Coieficientul de amplificare a semnalului sin-faza nul.6. Reactie momentana la schimbarile semnalelor de intrare.

15

Conectare diferentiala a amplificat. oper. Conectare inversoare a amplificat. operational.

Conectare neinversoare a amplificat. operational.

Tensiunea de iesire in cazul conectarii inverse se afla in contrafaza fata de cea de intrare.Coieficientul de amplificare in cazul conectari inversoareva fi Uies/U2. In cazul conectarii neinversoare semnalul este aplicat la intrarea neinversoare. Coieficientul de amplificare dupa U a amplificatorului dat va fi = cu Uies/U1.In cazul dat semnalul de iesire va fi in aceeasi faza fata de semnalul de intrare.Coieficientul de amplificare dupa U nu poate fi mai < ca o unitate.

Structura interna a unui amplificator operational.

Schema bloc a unui amplificator operational arata astfel.

1. Etaj diferential.2. Etaj de amplificare dupa tensiune.3. Etaj de amplificare dupa putere.

Fig 4. (1) (2)

Primul etaj al amplificatorului operational adica etajul diferential determina parametrii de baza a amplificatirului operational asa ca tensiunea devierii de la zero, coieficientul de amplificare a semnalului si faza, curentii de intrare, rezistente de intrare. Din cauza data este necesar ca etajul diferential sa posede parametrii cit mai buni. Inbunatatirea parametrilor etajului diferential poate fi atinsa atunci cind marim rezistentele RE si RC insa atunci se va micsora curentul de repauz al VT si ca rezultat se va inrautati stabilitatea termica a etajului. O cale efectiva pentru inbunatatirea caracteristicelor etajului diferential

16

consta in schimbarea rezistoarelor lineare cu surse de curent ce poseda rezistenta dinamica inalta la curenti mari. In calitate de sarcina dinamica in circuitele colectoarelor VT-lor amplificatoarelor operationale este utilizat circuitul din fig.4.

Figura 4 se mai numeste sarcina dinamica.

Schema electrica simplificata.

Etajul de intrare in circuitul prezentat este etajul diferential pe baza tranzistoarelor VT1 si VT2. In calitate de sarcina a acestui etaj avem asa numita oglinda a curentului pe baza tranzistoarelor VT3 si VT4. (In oglinda data curentul de iesire este practic identic cu cel de intrare). Utilizarea circuitelor date in calitate de sarcina dinamica a etajelor diferentiale si in calitate de sursa de curent in circuitele VT permit obtinerea coieficientului de amplificare diferential a unui singur etaj mai mare de 5000. Sursa de curent al emitoarelor a etajului diferential este efectuata pe baza VT9 insa deseori in calitate de sursa de curent poate fi utilizat si circuitul din fig.4. A 2 treapta a amplificarii adica al 2 etaj il prezinta etajul pe baza tranzistorului VT6. In calitate de sarcina este utilizat sursa de curent pe tranzistorul VT10. Pentru marirea rezistentei de intrare a acestui etaj la intrarea lui este conectat un repetitor pe emitor pe baza tranzistorului VT5. Etajul de iesire este alcatuit dintr-o pereche complimentara de tranzistoare VT7 si VT8.Tensiunea in portiunea de circuit alcatuit din 2 diode conectate in serie si conectate direct asigura current unic de repauz a acestor tranzistoare.

Tipurile amplificatoarelor operationale.1. Amplificatoare operationale cu reactie rapida – aceste amplificatoare poseda caracteristici dinamice bune. Exemple tipice a acestor amplificatoare sunt 140 УД102. Amplificatoare operationale de precizie inalta – poseda coieficient de amplificare diferentiala inalta , tensiune mica , deviere de la 0 si curent mic de intrare . Ex. 140 УД26.3. Amplificatoare operationale de putere mici – sunt utilizate in circuitele alimentate de la elemente galvanice sau acumulatoare. Curentii acestor amplificatoare sunt foarte mici. Unele din amplificatoarele operationale de putere mica pot fi alimentate de la tensiuni de alimentare ±0,8V.4. Daca sursa de alimentare este unipolara atunci va fi utilizat amplificator operational cu alimentare unipolara ceea ce ne permite alimentarea amplificatorului de la un singur element.

17

5. Amplificatoare operationale multicanale – In aceste microcircuite de un singur crystal se pot afla 3-4 amplificatoare operationale de acelasi tip.6. Amplificatoare operationale de putere- Majoritatea amplificatoarelor operationale lucreaza cu tensiunea ±15V, unele pina la ±22V. Amplificatoarele operationale de putere sunt alimentate de la tensiuni ±200V iar curentul de iesire atinge valori de 14 A.

Parametrii De U zgomot140 УД6

Reactie rapida574УД3

Precizie inalta140УД21

De putere micaMax 433

De putere inalta. 408УД1

Tensiunea de alimentare. ±5÷±18 ±5±16,5 ±12÷20Coieficientul de amplific. 50 50 1000 6 20

U. abaterii de la 0 (mV). 6 2 0.05 0,075 5Curentul de intrare. 6 0,3 1 3 20

Rez.de intra.diferen(MΩ) 3 1000 - 30 1Frecventa unitara (MHz) 1 15 3 0,02 0,8

I max. de iesire 2,5 5 - 1 0Rezistenta de iesire - - - - -

Redresoare

Redresoarele sunt dispozitivele ce converteaza curentul alternativ in continuu. Pentru aceasta conversie in redresoare sunt dispozitive ce asigura curgerea intr-o singura directie a curentului. De asemenea in redresoare sunt utilizate transformatoarele. Pentru nivelarea pulsatiilor sunt utilizate filtrele. Pentru reglarea sau stabilizarea tensiunii redresate la iesirea redresorului se conecteaza un regulator sau stabilizator.

Redresoare nedirijate.Schema structurala a unui redresor nedirijat arata in felul urmator.

1. Transformatorul. Fig 1. 2. Blocul de redresare. ; 3. Filtru.

Fig 2.Redresoarele nedirijate sunt utilizate in circuitele in care oscilatiile tensiunii de alimentare si nivelul oscilatiilor nu sunt atit de importante.

Schemele de baza a redresoarelor nedirijate reprezentate in figura 2.Deci in dependenta de numarul fazelor tensiunii de alimentare deosebesc redresoare monofazate si trifazate. Schemele de baza a redresoarelor monofazate sunt urmatoarele.a) Redresorul ce functioneaza de-a lungul unei semiperioade a semnalului de intrare cu o singura dioda este prezentat in fig 2. Acest redresor este utilizat pentru puteri in sarcina de la 10 pina la 25 W si de asemenea este utilizat in cazul cind nu este nevoie de coieficient mic al pulsatiilor.Avantajele acestui circuit sunt :Nr. mic de elemente. Pretul mic.Dezavantajelele : Frecventa pulsatiilor este = cu frecventa sursei de alimentare.

18

Fig. Redresorul cu punct mediu.b) Redresorul cu punct mediu este utilizat la puteri in sarcina de pina la 100W. Redresoarele construite după schema dată se caracterizează prin faptul că este posibilă utilizarea diodelor cu catod comun sau cu anod comun ceea ce este foarte comod la plasarea diodelor pe un singur radiator. Fată de punctul mediu al bobinei secundare a transformatorului tensiunea este defazată cu 180º adica in orice semiperioadă a tensiunii de alimentare tensiunea in ambele braţuri a bobinei secundare a transformatorului se află in contrafază.In cazul semiperioadei pozitive a tensiunii de alimentare dioda VD1 este deschisă iar VD2 închisă.La schimbarea polaritaţii dioda VD2 devine deschisă iar VD1 închisă.În fiecare semiperioadă a tensiunii de alimentare curentul prin sarcina parcurge într-o direcţie şi numai printr-o singura diodă. Pierderile puterii in schema data sunt de 2 ori mai mici decit in schema punte deoarece in ultima curentul curge prin 2 diode conectate in serie.

c) Schema punte (sau redresorul punte)

Figura 4.Redresorul punte este utilizat atunci cind pe sarcina avem nevoie de putere pina la 1KW si mai mult. In redresorul dat tensiunea indirecta pe diodele redresoare este mai mica insa caderea de tensiune pe blocul de redresare este mai mare decit in circuitul precedent. In cazul semiperioadei positive a Ualim dioda VD2 se deschide dupa ce curentul curge prin Rs dioda VD3. In cazul semiperioadei negative a tensiunii de alimentare curentul va curge prin VD4, Rs si VD1. Deci in orce semiperioade a Ualim curentul prin sarcina va curge printr-o singura directie.

Circuitul unui redresor ce permite obtinerea a 2 tensiuni redresate de polarizare diferita este prezentata in figura 5 (de mai sus).Schema data este caracterizata prin aceea ca la iesirea ei se obtin 2 tensiuni de polaritate diferita fata de terminalul comun. Circuitul dat poate fi analizat ca 2 circuite punte conectate intr-un mod anumit.

Filtrele19

20