Передаточные функции четырехполюсника. Четырехполюсники с обратной связью

K_U – коэффициент передачи (усиления) по напряжению.

K_I - коэффициент передачи (усиления) по току.

K_Y - коэффициент передачи (усиления) по проводимости.

K_Z - коэффициент передачи (усиления) по сопротивлению.

Четырехполюсники с обратной связью:

или

Тогда результирующий коэффициент:

Управляемые (зависимые) источники.

Источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН).

обозначение ИНУН в зарубежной литературе

2) Источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).

3) Источник тока, управляемый током (ИТУТ).

Источник тока, управляемый напряжением (ИТУН).

Схемы замещения электронных ламп, транзисторов и операционных усилителей.

В общем случае характеристики электронных ламп, транзисторов и операционных усилителей нелинейны, но в области слабых сигналов их можно считать линейными. 1) Схема замещения электронных ламп.

Схема замещения транзисторов.

А) Низкочастотных транзистор с общей базой.

“Т”-образная схема замещения низкочастотного биполярного транзистора с переходом p-n-p

Б) Схема замещения высокочастотного транзистора с общим эмиттером.

“П”-образная схема замещения низкочастотного биполярного транзистора с переходом p-n-p

в) С помощью гибридных уравнений:

h₁₁ – имеет размерность (Ом). h₁₂U₂ – источник напряжения, управляемый напряжением U₂.(h₁₂ = K_U)

h₂₁I₁ – источник тока, управляемый током I₁.

(h₂₁=K_I) h₂₂U₂ имеет размерность проводимости.

Схема замещения операционных усилителей.

Идеальный операционный усилитель представляет собой источник напряжения, управляемый напряжением, коэффициент усиления у которого стремится к бесконечности,

При подаче напряжения на оба входа выходное напряжение пропорционально разности входных:

Вход 1 со знаком “+” – неинвертирующий вход – т.е. при подаче напряжения на этот вход, напряжение на выходе получается такой же полярности.

Вход 2 со знаком “-” – инвертирующий вход – т.е. при подаче напряжения на этот вход, напряжение на выходе получается обраьной полярности.

При подаче напряжения на оба входа, напряжение на выходе будет пропорционально разности входных напряжений.

У реального операционного усилителя, выполненного в одном кристалле по линейной технологии:

Электрические фильтры.

Электрический фильтр – это четырехполюсник, беспрепятственно пропускающий токи одних частот и не пропускающий или пропускающий с большими затуханием токи других частот. Полоса пропускания (полоса прозрачности) – это диапазон частот, беспрепятственно пропускаемых фильтром. (a=0), а – коэффициент затухания. Полоса затухания (полоса задерживания) – это диапазон частот, не пропускаемых фильтром или пропускаемая с большими затуханиями. (a>>0).

Частота среза (ω_С) – это граничная частота между полосой пропускания и полосой задерживания.

Электрические фильтры, в зависимости от области пропускаемых частот делятся на следующие:

I) Низкочастотные (фильтры нижних частот) - ФНЧ

II) Высокочастотные (фильтры высоких частот) - ФВЧ

III) Полосовые фильтры - ПФ

IV) Заграждающие фильтры – ЗФ.

В зависимости от схемы соединения элементов фильтры делятся на: 1) Г – образные. 2) Т – образные. 3) П – образные. 4) Мостовые.

В зависимости от характеристики применяемых элементов: 1) Реактивные 2) Безиндуктивные (RC - фильтры) 3) Пьезоэлектрические 4) Цифровые.

Реактивные делятся на: 1) К – фильтры (или k - фильтры). 2) М – фильтры (или m - фильтры).

Реактивные фильтры.

К – фильтры – это фильтры, у которых отношение продольного индуктивности к поперечной проводимости не зависит от частоты.:

Фильтры проектрируют для работы в согласованном режиме, т.е. величина нагрузки должна быть равна характеристическому сопротивлению

Недостатки К - фильтров: 1) Характеристическое сопротивление зависит от частоты, поэтому согласованного режима удается достигнуть в узком диапазоне частот. 2) Недостаточная крутизна кривой затуханияв области частоты среза.

Мостовые фильтры.

Для устранения недостатков, присущих К – фильтрам, создаются М – фильтры. Это достигается введением последовательного или параллельного звена. У них отношение продольного сопротивления к поперечной проводимости зависит от частоты. Характеристическое сопротивление М – фильтров практически не зависит от частоты, поэтому согласованного режима удается достигнуть по всей полосе пропускания.

Недостатки М – фильтров:Некоторое изменение кривой затухания в некоторых областях.

Мостовые фильтры.

73) RC – фильтры (безиндуктивные) .

Наличие индуктивности в ряде случаев нежелательно:

1) Большие массогабаритные показатели.

2) Необходимость экранирования.

ФНЧ

“Г”-образная “Т”-образная “П”-образная

Современные RC – фильтры создаются на базе:

1) Операционных усилителей. 2) Гираторов.

3) Частотнозависимых отрицательных сопротивлений.

Схема Салена (на базе усилителей):

ФНЧ ФВЧ