Основные результаты пятой главы

Усилительные устройства являются основными компонентами аналоговой электроники.

Основным способом линеаризации и стабилизации параметров аналоговых усилителей является метод отрицательной обратной связи, знание основ которой обязательно при проектировании таких устройств.

Функционально полным элементом современной электроники является операционный усилитель в твердотельном исполнении. На ОУ может строиться огромное разнообразие функциональных преобразователей сигналов (линейных и нелинейных). Анализ таких преобразователей упрощается с использованием модели идеального ОУ, степень приближения к которой реальных ОУ достаточно высока.

При управлении большими абсолютными значениями мощности актуальной становится проблема снижения потерь (повышения КПД). Эта проблема решается специальными методами в усилителях, называемых усилителями мощности. Наибольшее значение КПД достигается при работе усилительных элементов в ключевом режиме. Воспроизведение произвольной формы сигнала в ключевых усилителях достигается использованием принципа широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

6. АВТОГЕНЕРАТОРЫ

Автогенераторы – это автономные источники периодических колебаний различной формы: гармонической, прямоугольной, пилообразной и т. д. Автогенераторы используются как источники тестовых сигналов для исследования электронных схем, для синхронизации работы сложных цифровых блоков, как источники опорных сигналов для запитки измерительных преобразователей неэлектрических величин
в электрические.

Автогенератор, как и усилитель, является преобразователем энергии источника питания в энергию выходного периодического сигнала. Но, в отличие от усилителя, автогенератор является автономным преобразователем, когда параметры выходного сигнала определяются не входным сигналом (как у усилителя), а собственными параметрами автогенератора.

При проектировании автогенераторов решаются две главные задачи:

1) обеспечение условия для возникновения нарастающего во времени периодического колебания;

2) обеспечение стационарных (установившихся) параметров колебания – уровня и периода.

При возникновении колебаний, когда их уровень мал, автогенератор можно рассматривать как линейную систему. Для ограничения колебаний на стационарном уровне принципиально необходима нелинейность, поэтому определение стационарных параметров должно проводиться на основе анализа нелинейных дифференциальных уравнений автогенератора, что представляет собой достаточно сложную аналитическую задачу.

В силу существенно различного характера нелинейности используемых в автогенераторах гармонических и импульсных (релаксационных, разрывных) колебаний эти генераторы рассматриваются раздельно.