Czwórnikiem (dwubramnikiem, dwuwrotnikiem) nazywamy
wielowrotnik, dla którego 2n=4, czyli n=2.
Równania admitancyjne czwórnika:
Równania impedancyjne dla czwórnika:
Parametry robocze czwórnika:
- impedancja wejściowa:
Określana jest na zaciskach pierwotnych jako stosunek napięcia do
prądu pierwotnego przy obciążeniu czwórnika po stronie wtórnej
dwójnikiem o impedancji Zobc.
- impedancja wyjściowa
Jest impedancją widzianą z zacisków wtórnych czwórnika (przy
Eg = 0) i wyraża się stosunkiem napięcia do prądu wtórnego.
- Wzmocnienie napięciowe (transmitancja napięciowa)
-wzmocnienie prądowe (transmitancja prądowa)
Dioda półprzewodnikowa jest elementem dwukońcówkowym (dwójnikiem) o nieliniowej i niesymetrycznej charakterystyce prądowo-napięciowej i zawierającym zwykle jedno złącze P-N. Końcówkę diody polaryzowaną dodatnio dla pracy w kierunku przewodzenia nazywamy anodą (A), zaś drugą – spolaryzowaną ujemnie – katodą
(K)
prostownicze – stosowane w układach prostowniczych, przekształcające prąd zmienny w jednokierunkowy prąd pulsujący;
· uniwersalne – stosowane w układach detekcyjnych, prostowniczych małej mocy i ogranicznikach;
· impulsowe – stosowane do przełączania napięć i prądów oraz doformowania impulsów elektrycznych;
· stabilizacyjne – zwane diodami Zenera - stosowane w układach stabilizacji napięć.
· specjalne
CHARAKTERYSTYKA I PARAMETRY STATYCZNE
Parametry graniczne:
I0 – maksymalny średni prąd
przewodzenia (uznawany za prąd
znamionowy IFN diody
spolaryzowanej w kierunku przewodzenia
URWM szczytowe wsteczne napięcie pracy
Parametry charakterystyczne:
UF – napięcie przewodzenia przy
określonym prądzie przewodzenia
(na ogół przy I0)
IR – prąd wsteczny przy określonym
napięciu wstecznym (zazwyczaj przy
URWM).
Rezystancja statyczna:
Rezystancja dynamiczna:
Filtry aktywne to liniowe bezindukcyjne układy realizujące
transmitancje analogicznie jak filtry RLC
KLASYFIKACJA FILTRÓW
Podział ze względu na pasmo częstotliwości:
· dolnoprzepustowe,
· górnoprzepustowe,
· środkowoprzepustowe,
· środkowozaporowe.
Podział ze względu na cechy charakterystyk częstotliwościowych
Filtry:
· o maksymalnie płaskiej chstyce amplitudowej w paśmie przenoszenia Butterwortha
· o maksymalnie stromości zboczy ch-styki amplitudowej - Czebyszewa
· o maksymalnie płaskiej charakterystyce czasu opóźnienia w funkcji częstotliwości - Bessela
· wszechprzepustowe o płaskiej ch-styce amplitudowej, lecz o odpowiednio ukształtowanej
ch-styce fazowej
· o stałym przesunięciu fazowym i odpowiednio ukształtowanej ch-styce amplitudowej
· pierwszego rzędu (jednobiegunowe),
· drugiego rzędu (dwubiegunowe),
FILTRY RC:
- górnoprzepustowy:
- dolnoprzepustowy:
Transmitancja – stosunek odpowiedzi do wymuszenia
PARAMETRY CZĘSTOTLIW. UKŁADU:
- częstotliwość graniczna częstotliwość przy której moduł transmitancji
maleje o 3 dB od wartości nominalnej dla której
umownie przyjęto poziom 0dB.
- Pasmo przenoszenia jest to zakres częstotliwości, w którym moduł transmitancji maleje nie więcej niż 3dB w stosunku do wartości nominalnej.
- Selektywność układu określa zdolność układu do rozdziału częstotliwościowego przenoszonych sygnałów. Miarą jej jest współczynnik prostokątności charakterystyki częstotliwościowej:
- nachylenie charakterystyki określa się liczbą decybeli wyrażającą zmianę
modułu transmitancji układu na dekadę w
zadanym zakresie częstotliwości
Fotodioda to dioda, która w obudowie ma umieszczoną soczewkę umożliwiającą oświetlenie jednego z obszarów złącza. Oświetlenie złącza PN powoduje:
1) przy pracy bez polaryzacji napięciem zewnętrznym – powstanie napięcia fotowoltaicznego;
2) przy pracy w układzie z polaryzacją zewnętrzną (wsteczną) – wzrost prądu.
Fotorezystor jest elementem światłoczułym. Jego rezystancja zmienia się pod wpływem padającego promieniowania i nie zależy od kierunku przyłożonego napięcia. Oświetlenie fotorezystora powoduje zwiększenie przepływającego prądu.
Generatory są układami wytwarzającymi (generującymi) zmienne sygnały elektryczne. Każdy generator jest przetwornicą – czerpie energię jedynie z zasilacza napięcia (prądu) stałego i przemienią ją w energię napięcia (prądu) zmiennego o określonym kształcie.
KONWERTER PRĄDOWO-NAPIĘCIOWY
Układ, który przetwarza sygnał prądowy na sygnał napięciowy.
Mnożniki to układy dające napięcie wyjściowe proporcjonalne do iloczynu dwóch wielkości wejściowych
KLASYFIKACJA MNOŻNIKÓW
Podział ogólny mnożników:
· czteroćwiartkowe – wykonują mnożenie dla dowolnych biegunowości napięć wejściowych;
· dwućwiartkowe – wykonują mnożenie gdy U1 lub U2 ma ustaloną biegunowości;
· jednoćwiartkowe – wykonują mnożenie gdy U1 i U2 ma ustaloną biegunowość.
PRZESUWNIK FAZY
Układ, który przesuwa tylko fazę napięcia wyjściowego względem
napięcia wejściowego.
SPRZĘŻENIE ZWROTNE
W układach elektronicznych sprzężenie zwrotne polega na przekazywaniu części sygnału wyjściowego, zwanego sygnałem zwrotnym, z wyjścia na wejście układu, gdzie sumuje się on z sygnałem wejściowym, zmieniając właściwość układu.
sprzężenie napięciowe, w którym
sygnał sprzężenia (zwrotny) jest
proporcjonalny do napięcia wyjściowego.
sprzężenie prądowe - sygnał
sprzężenia jest proporcjonalny do prądu
wyjściowego.
sprzężenie szeregowe - sygnał
sprzężenia jest wprowadzany szeregowo z
sygnałem wejściowym.
sprzężenie równoległe - sygnał
sprzężenia jest wprowadzany równolegle
z sygnałem wejściowym
Półprzewodniki:
Półprzewodnik samoistny to półprzewodnik idealnie czysty, nie mający żadnych domieszek ani defektów sieci krystalicznej.
Nośniki swobodne, w tego typu półprzewodniku, powstają wskutek zrywania wiązań w sieci krystalicznej, co w energetycznym modelu
pasmowym oznacza przeskok elektronów przez całą szerokość pasma zabronionego. W półprzewodniku samoistnym liczba elektronów w paśmie
przewodnictwa jest taka sama jak liczba dziur w paśmie podstawowym.
PÓŁPRZEWODNIK DONOROWY - TYPU n
Półprzewodnik typu n uzyskuje się przez dodanie domieszki pierwiastka V grupy układu okresowego (najczęściej stosuje się P, rzadziej Sb lub As). Niektóre atomy Si zostają zastąpione atomami domieszki, zwanymi donorami. Liczba elektronów w paśmie przewodnictwa jest wielokrotnie większa
od liczby dziur w paśmie podstawowym. W półprzewodniku typu n elektrony są nośnikami większościowymi, a dziury – nośnikami mniejszościowymi.
PÓŁPRZEWODNIK AKCEPTOROWY - TYPU p Półprzewodnik typu p uzyskuje się przez dodanie domieszki pierwiastka III grupy układu okresowego (najczęściej B, rzadziej Al, In
lub Ga). Niektóre atomy Si zostają zastąpione atomami domieszki, zwanymi akceptorami.
Liczba dziur w paśmie podstawowym jest wielokrotnie większa od
liczby elektronów w paśmie przewodnictwa.
W półprzewodniku typu p dziury w paśmie podstawowym są nośnikami większościowymi, a elektrony w paśmie przewodnictwa – nośnikami mniejszościowymi.
REZONANS
Zjawisko rezonansu przedstawia taki stan pracy obwodu elektrycznego, przy którym reaktancja wypadkowa X lub susceptancja wypadkowa B obwodu jest równa zeru.
Obwód elektryczny osiąga stan rezonansu, jeśli częstotliwość doprowadzonego sygnału sinusoidalnego jest równa częstotliwości
rezonansowej obwodu. Zjawiskiem rezonansu nazywamy taki stan pracy obwodu elektrycznego, przy którym prąd i napięcie na jego zaciskach są ze sobą w fazie (a argument impedancji lub admitancji obwodu jest równy zeru)
Rezonans napięć:
Rezonans prądów:
TRANZYSTOR BIPOLARNY
Tranzystor to element półprzewodnikowy,
zwykle trójelektrodowy (trójkońcówkowy), umożliwiający wzmacnianie sygnałów elektrycznych. Powstają przez umieszczenie dwóch złącz p-n w jednej płytce półprzewodnika obok siebie, aby występowało oddziaływanie jednego
złącza na drugie.
NPN w stanie aktywnym:
złącze emiter-baza w kierunku przewodzenia
złącze kolektor-baza w kierunku zaporowym,
Tranzystor to trójnik, który posiada kolektor, bazę i emiter. Tranzystory zazwyczaj stosowane są do wzmacniania sygnału elektrycznego. Tranzystor bipolarny sterowny jest prądem, a unipolarny polem elektrycznym.
AKTYWNYM - stosuje się, gdy tranzystor pracuje w układzie wzmacniacza;
NASYCENIA - stosuje się, gdy tranzystor pracuje w układzie impulsowym i znajduje się w stanie przewodzenia;
ZATKANIA - stosuje się, gdy tranzystor pracuje w
układzie impulsowym i znajduje się w stanie nieprzewodzenia;
Przez charakterystykę statyczną rozumie się związek wielkości zależnej i jednej z dwu niezależnych przy stałej wartości drugiej
wielkości niezależnej traktowanej jako parametr. Można określić cztery rodziny charakterystyk statycznych Dla tranzystora NPN w układzie WE:
Twierdzenie Nortona (o zastępczym źródle/generatorze prądowym)
Dowolny aktywny dwójnik klasy SLS można zastąpić obwodem równoważnym, złożonym z równoległego połączenia idealnego źródła prądu o prądzie źródłowym IZ i admitancji wewnętrznej YW, przy czym: - prąd źródłowy IZ jest równy prądowi płynącemu przez
zwarte zaciski dwójnika (prądowi stanu zwarcia ISZ) - admitancja wewnętrzna YW, jest równa admitancji
Twierdzenie Thevenina (o zastępczym źródle/generatorze napięciowym)
Dowolny aktywny dwójnik klasy SLS można zastąpić obwodem równoważnym, złożonym z szeregowego połączenia idealnego źródła napięcia o napięciu źródłowym U0 i impedancji wewnętrznej ZW przy czym: napięcie źródłowe U0 jest równe napięciu na rozwartych zaciskach dwójnika, impedancja wewnętrzna ZW, jest równa impedancji
zastępczej
Układ scalony - mikrostruktura (mikrominiaturowy układ elektroniczny), spełniająca określoną funkcję układową, w której wszystkie lub część elementów wraz z połączeniami są wykonane nierozłącznie w jednym cyklu technologicznym wewnątrz lub na wspólnym podłożu.
WZMACNIACZ jest układem, w którym - kosztem energii pochodzącej (mocy dostarczonej) z ZASILACZA (źródła napięcia stałego) – dokonuje się wzmocnienie sygnału. Podstawową funkcją wzmacniacza jest zwiększenie poziomu mocy sygnału przyłożonego do zacisków wejściowych bez zmiany kształtu tego sygnału
Podstawowe parametry:
-Wzmocnienie mocy (stosunek mocy dostarczonej do obciążenia do
mocy wejściowej):
-Wzmocnienie napięciowe:
-Wzmocnienie prądowe:
Sprawność (stosunek mocy, którą wzmacniacz oddaje do obciążenia do mocy, którą wzmacniacz pobiera z zasilacza)
-Impedancja wejściowa (stosunek napięcia wejściowego do prądu
wejściowego):
- Impedancja wyjściowa (stosunek napięcia wyjściowego przy
nieobciążonym wyjściu do zwarciowego prądu wyjściowego):
Pasmo przenoszenia Sp jest to zakres częstotliwości wzmacnianych sygnałów, dla którego moc wyjściowa wzmacniacza nie zmniejsza się poniżej 50% mocy uzyskiwanej w środku pasma. W mierze logarytmicznej odpowiada to spadkowi modułów wzmocnień (napięciowego, prądowego i mocy) o 3dB dla częstotliwości
granicznych zakresu.
KLASYFIKACJA WZMACNIACZY:
Zależnie od tego, co jest celem wzmocnienia sygnału: NAPIĘCIA - gdy celem jest zwiększenie napięcia sygnału; PRĄDU- gdy celem jest zwiększenie prądu sygnału; MOCY - gdy celem jest uzyskanie dużej mocy sygnału
Zależnie od wartości kąta przepływu prądu wyjściowego
Zależnie od zakresu częstotliwości wzmacnianych sygnałów
...
Bayaniss