Upload
ivan-marinkovic
View
969
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pitanja i odgovori za 3. kontrolnu zadaću;Profesor: Mario Lamešić, mag.el.
Citation preview
Ivan Marinković
1
ELEKTRONIČKI SKLOPOVI
pitanja i odgovori za 3. kontrolnu zadaću
1. Što su to pojačala? Nacrtaj shemu.
- elektronički sklopovi za pojačavanje el. signala
- vremenski promjenjivi napon i struje – el. signal
2. Što je potrebno provesti za ispravan rad pojačala?
- za rad pojačala zaslužne su aktivne komponente, a to su bipolarni i unipolarni tranzistori, za ispravan rad pojačala
potrebno je provesti statičku i dinamičku analizu
3. Što je pojačanje pojačala? Čemu je jednako pojačanje snage; napona; struje?
- pojačanje pojačala su omjeri istovrsnih izlaznih i ulaznih veličina i iskazuju se čistim brojem
𝐴𝑃 =𝑃𝑖
𝑃𝑢, 𝐴𝑢 =
𝑈𝑖
𝑈𝑢, 𝐴𝑖 =
𝐼𝑖
𝐼𝑢
4. Skiciraj i objasni amplitudnu fekvencijsku karakteristiku.
- gornja i donja granična f pojačala - one f. na kojima je pojačanje smanjeno za √2 od referentnog pojačanja
- interval f. između graničnih frekvencija zove se širina frekvencijskog pojasa ili propusni opseg pojačala
- sve komponente ulaznog signala izvan propusnog opsega pojavljuju se na izlazu, što se naziva frekvencijskim
izobličenjem
Mario Lamešić, mag.el.
Adrian Bijelić
Ožujak 2013.
Ivan Marinković
2
5. Skiciraj i objasni DS s NPN TZ-om.
- ulazna struja baze DS je struja baze prvog TZ
- ukupna kolektorska struja jednaka je zbroju pojedinačnih kolektorskih struja
6. Skiciraj i objasni DS s PNP TZ-om.
Ivan Marinković
3
7. Što je diferencionalno pojačalo?
- izravno vezano ili istosmjerno pojačalo koje pojačava razliku dvaju signala
8. Što su pojačala snage i koje klase postoje?
- pojačala snage trebaju trošilu dati što veću snagu uz što manja izobličenja i što veći stupanj djelotvornosti
- postoje klasa A, klasa B, klasa AB, klasa C, klasa D i klasa E
9. Prikaži položaj statičke radne točke prema klasi pojačala snage. Čemu je jednak stupanj djelotvornosti?
𝔶 =𝑃𝑇
𝑃𝐶𝐶
Ivan Marinković
4
10. Objasni pojačala snage klase A.
- kolektorska struja teče tokom cijelog perioda ulaznog napona, a statička radna točka postavlja se u normalno
aktivno područje
- karakteristike pojačala snage klase A:
• statička radna točka postavlja se na sredini dinamičkog radnog pravca u normalnom aktivnom području,
a na rubu krivulje max. discipacije snage
• kolektorska struja teče za vrijeme cijelog perioda ulaznog signala
• mali stupanj djelotvornosti (< 50%)
• discipacija snage na TZ najveća je bez prisutnosti izmjeničnog signala
• TZ treba imati dva puta veću max. snagu od max. snage trošila
• mala nelinearna izobličenja
11. Objasni pojačala snage klase B.
- kod pojačala snage klase B kolektorska struja teče tijekom jednog poluperioda, a statička radna točka se postavlja
na rubu normalnog aktivnog područja i područja zapiranja
- karakteristike pojačala snage klase B:
• statička radna točka postavlja se na rub normalnog aktivnog područja i zapiranja
• struja kolektora pojedinog TZ teče samo za vrijeme jednog poluvalnog ulaznog signala
• veliki stupanj djelotvornosti (< 70,5%)
• nema discipacije TZ bez prisutnosti izmjeničnog signala
• izobličenje nastaje pri prolazu izlaznog signala kroz nulu
12. Objasni pojačala snage klase AB.
- radna točka se postavlja u normalno aktivno područje u blizini područja zapiranja
- tako u statičkim uvjetima teče mala kolektorska struja, a u dinamičkim uvjetima struja kolektora duža je od perioda
Ivan Marinković
5
- karakteristike pojačala snage klase AB:
• statička radna točka postavlja se u normalnom aktivnom području
• velik stupanj djelotvornosti, ali malo manji nego u klasi B
• mala snaga siscipacija na TZ bez prisutnosti izmjeničnog signala
• smanjuju se izobličenja pri prolazu izlaznog signala kroz nulu
13. Objasni pojačala snage klase C.
- karakteristika pojačala snage klase C je ta da kolektorska struja teče u jednom dijelu poluperioda ulaznog napona, a
statička radna točka postavlja se u područje zapiranja
- pojačalo snage klase C pojačava signal samo jedne frekvencije pa se naziva relativno pojačalo
- karakteristike pojačala snage klase C:
• statička radna točka postavlja se u području zapiranja
• struja kolektora TZ teče manje od jedne poluperioda
• veliki stupanj djelotvornosti od 90% do 98%
• ima veliko izobličenje izlaznog signala
14. Što je operacijsko pojačalo? Nacrtaj simbol.
- istosmjerno pojačalo koje ima veliko naponsko pojačanje s dva ulaza i jednim izlazom
15. Navedi svojstva idealnog operacijskog pojačala.
IDEALNO stvarno
naponsko pojačanje ∞ 104 – 106
ulazni otpor ∞ 1MΩ i više
izlazni otpor 0 100Ω i manje
Ivan Marinković
6
16. Invertirajuće operacijsko pojačalo – što je, skica.
- napon koji se pojačava dovodi se na invertirajući ulaz
- izlazni napon je pojačan i invertiran u odnosu na ulazni napon
- karakteristike invertirajućeg operacijskog pojačala:
• Naponsko pojačanje ovisi samo o otporima priključenim izvana
• Izlazni otpor je u protu fazi s ulaznim naponom
• Ulazni otpor jednak je izvana priključenom otporu R1
• Izlazni otpor jednak je praktični 0
• Donja granica frekvencije je 0 Hz
17. Neinvertirajuće operacijsko pojačalo – što je, skica.
- napon koji se povećava odnosi se na neinvertirajući ulaz
- izlazni napon je pojačan i u fazi s ulaznim naponom
- karakteristike neinvertirajućeg pojačala:
• Naponsko pojačanje ovisi samo o otporima prikupljenim iz vana
• Izlazni i ulazni naponi su u fazi
• Ulazni napon je beskonačan
• Izlazni napon je praktički jednak 0
Ivan Marinković
7
18. Što su oscilatori? Kakvi mogu biti?
- elektronički sklopovi koji na svom izlazu daju električne signale raznih oblika
- prema obliku izlaznog napona oscilatori mogu biti:
-> harmonijski -> relaksacijski
- harmonijski oscilatori na svom izlazu daju sinusni napon
- relaksacijski oscilatori na svom izlazu daju pravokutni, trokutasti ili neki drugi oblik napona
Model pozitivne povratne veze
∑ ≠ 0𝑖𝑧
𝐴0 =𝑥𝑖𝑧
𝑥𝑎
𝑥𝑢𝑙 = 𝑥𝑎
- kod pozitivne povratne veze vraćeni signal u fazi je s ulaznim signalom, pa izaziva povećanje ulaznog signala, a
time i povećanje pojačala, pa nastaju oscilacije:
𝐴𝑝𝑣 =𝑥𝑖𝑧
𝑥𝑢𝑙
𝐴 =𝐴0
1 + 𝛽𝐴0=
𝐴0
𝐹𝐴0
- F - faktor povratne struje
- uvjet osciliranja prema Barkhausenovom kriteriju glasi:
-> signal koji se s izlaza na ulaz vrača preko β grane mora biti iste amplitude i faze kao ulazni signal A grane
- oscilatore možemo podijeliti u dvije osnovne skupine:
-> RC oscilatori -> LC oscilatori
19. Što su RC oscilatori? Nacrtaj skicu i formulu.
- oscilatori kod kojih je pozitivna povratna veza ostvarena pomoću više RC mreža
- fazni pomak u povratnoj grani ostvaruju se tako da svaki RC član izaziva fazni pomak za približno -60°
- ukupno zakretanje faze zajedno s faznim pomakom koje daje pojačalo je 0° i time je ostvarena pozitivna
povratna veza i ispunjen je uvjet za osciliranje frekvencija na kojoj je taj uvjet ispunjen je frekvencija osciliranja
tj. frekvencija izlaznog napona oscilatora
- rezonantna frekvencija ovog oscilatora računa se prema izrazu
𝑓 =√6
2𝜋𝑅𝐶
Ivan Marinković
8
RC oscilatori s faznim pomakom unaprijed
RC oscilatori s faznim pomakom unazad
- za oscilator prikazan na slici ostvaren je fazni pomak unazad, a frekvencija izlaznog napona računa se prema
izrazu:
𝑓 =1
2𝜋𝑅𝐶√6
- oscilacije RC oscilatora nastaju na frekvenciji koju trostruka RC mreža unosi fazni pomak od 180°
Ivan Marinković
9
20. Što su LC oscilatori? Nacrtaj skicu i formulu.
- oscilatori kod kojih je povratna veza ostvarena pomoću LC mreže nazivaju
- frekvencija oscilatora određena je rezonantnom frekvencijom titrajnog kruga i računa se prema izrazu:
𝑓 =1
2𝜋√𝐿𝐶
koplitzov oscilator
Hartleyjev oscilator
Ivan Marinković
10
𝐿 = 𝐿1 + 𝐿2 + 𝑀
M - međuinduktivitet
- uvjet oscilacije određen je izrazom:
𝛽 =𝐿1 + 𝑀
𝐿2 + 𝑀
- oscilacije LC oscilatora nastaju na frekvenciji na kojoj LC titrajni krug unosi fazni pomak od 180°
21. Što je kvarcni oscilator? Nacrtaj simbol i skicu.
- kad se kristal kvarca pobudi na titranje u nekom oscilatoru, on djeluje kao titrajni krug
22. Što su stabilizatori napona? Nacrtaj blokovsku shemu.
- ili još stabilizirani izvor napona, mora osigurati stalan napon koji se neće mijenjati promjenom ulaznog napona,
promjenom otpora trošila, a ni po promjeni temperature
- definira se naponski faktor stabilizacije Si i temperaturni koeficijent St
𝑆𝑢 =∆𝑈𝑖𝑧
∆𝑈𝑢𝑙 ∆𝐼𝑖𝑧 = 0, ∆𝑇 = 0
𝑆𝑖 =∆𝑈𝑖𝑧
∆𝐼𝑖𝑧 ∆𝑈𝑢𝑙 = 0, ∆𝑇 = 0
𝑆𝑡 =∆𝑈𝑖𝑧
∆𝑇 ∆𝑈𝑢𝑙 = 0, ∆𝐼𝑖𝑧 = 0
Ivan Marinković
11
23. Serijski TZ stabilizatori napona.
- kod ovog stabilizatora napona komponenta za stabilizaciju i trošilo spojeni su serijski
- napokon na komponenti za stabilizaciju jednak je razlici ulaznog nestabliziranog napona i stabiliziranog napona na
trošilu
- TZ preuzima na sebe promjene ulaznog napona i promjene opterećenja na izlazu pri čemu je izlazni napon stabilan
24. Integrirani stabilizatori stalnog napona s 3 izvoda.
- daju na svom izlazu stalan napon određene vrijednosti
Ivan Marinković
12
25. Integrirani stabilizatori opće namjene.
- ostvarene su tako da zbog svoje univerzalnosti mogu poslužiti za ostvarivanje različitih izvedbi stabiliziranih izvora
napona