LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI művelei erőíők alkalmazáai z lekronika -ben már zerepel: művelei erőíő alapkapcoláai: - nem inveráló alapkapcolá, - inveráló alapkapcolá, - differenciálerőíő alapkapcolá. További alkalmazáok: - özegzők (inveráló é nem inveráló özegző), - inegráor, - differenciáló áramkör. z a éma folyaódik a mo kövekező 8. é 9. fejezeben. 8. Fejeze HÁOM MŰVLTI ŐSÍTŐS MÉŐŐSÍTŐ mérőerőíő olyan zimmerik bemeneű, azimmerik meneű erőíő, amelynek legfonoabb jellemzői a kövekezők:. nagy (ideálian végelen nagy) bemenei ellenálláok (impedanciák);. ci (ideálian nlla) menei ellenállá (impedancia); 3. pono é abil erőíé (ipikan az -ől n0 3 -ig erjedő arományban); é. nagy (ideálian végelen nagy) közöjel-elnyomá. művelei erőíő differenciál-erőíő alapkapcoláa (lád lekronika : az özegzőknél) az. kriérimo véve eljeíi e köveelményeke ( be = é bek = 0.5[ + ]). z a hárány küzöbölheő bemenei illező erőíők alkalmazáával. be be 3 Tehá a zimmerik erőíé: = be be be. fokoza. fokoza 3 SNS OUT FN z elő fokoza zimmerik bemeneű, zimmerik meneű erőíő. Tizán zimmerik bemene eeén ( be = - be ) az 3 ellenállá középponja virálian földel a zimmeria kövekezében, é az elő fokoza ké oldala úgy vielkedik, min egyegy nem-inveráló alapkapcolá. Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 50
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI Tizán közö vezérlé ( be = be ) eeén nem folyik áram e az, e az 3 ellenálláokon, ezér a bemenei fezülégek ámáolódnak a menei ponokra, vagyi a közö erőíé: kk = máodik fokoza differenciál-erőíő alapkapcolá, így erőíéei: = - é k = 0. (Megjegyzé: okzor a máodik fokozao önállóan i haználják egy művelei erőíő mérőerőíőkén. kkor a bemenei ellenálláokkal zemben ámazo köveelmény nem eljeül maradékalanl.) Vagyi az eredő erőíéek: = = é k = kk k =. 0 = 0. 3 közöjel-elnyomá: M = k =. zimmerik é a közö bemenei ellenálláok: be = bek =. Távoli erhelé eeén a hozú beköő vezeékek belő ellenálláa hibá okozha a rajk fellépő fezülégeéek mia. kövekező kapcolái elrendezéel lehe küzöbölni e jelvezeégeke, mivel e beköő vezeékek a vizacaol hrkon belülre kerülnek. SNS be +5V 3 OUT be -5V FN erhelé áramának vizavezeée Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 5
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI 9. fejeze OSZILLÁTOOK z ozcilláorok alapelve vizacaol erőíők elméleéből imer: *. H Ha H = -, akkor * =, é leheége vége menei jele kapni bemenei jel nélkül. Mivel a hrokerőíé álaláno eeben komplex az ozcilláció álaláno feléele (H = -) a kövekezőképpen bonhaó fel: mpliúdó-feléel: H = é fázifeléel: H = -80 + n360 (álalában n = 0). z ozcilláorok ozályozáa: - az ampliúdó-abilizálá zerin: lineári (ponoabban kvázi -lineári) é nemlineári ozcilláorok; - a frekvenciafüggő alkaelemek zerin: -, L- vagy Kriály-ozcilláorok. ( kövekezőkben cak az ozcilláorok émaköréből vezünk példá.). kéfáziú (nem lineári -) ozcilláor ZD ZD Vizgáljk meg előzör az -ől az -ig erjedő fokoza ávielé, feléelezve, hogy a Zener-diódák zakadákén vielkednek (mivel az / ellenálláok közö ponján az ampliúdó nem éri el az U Z + U D fezülége). omóponi egyenle a φ poenciálú ponra: Mivel köveőerőíő: 0 Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 5
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI z egyenlerendzer megoldáakén az ávieli függvény (erőíé): z ennek megfelelő BOD: (),db (z egy máodfokú all-áerező zűrő 0 ávieli függvénye.) hrok máik zakaza egy inegráor, amelynek ávieli függvénye: 0 6dB (log) -0dB/D (log) z ennek megfelelő BOD: -90-80 (),db 0 +90 0 (log) -0dB/D (log) z ozcilláció fázifeléeléből ( + =0) kövekezik, hogy az ozcilláció frekvenciája cak ozc 0 lehe (i a különbégképző hiánya folyán H = fejezi az ozcilláció felé- elé, vagyi H =, ebből kövekezik, hogy a fázizögek özegének 0-nak kell lennie!). nnél a frekvenciánál =0,5 (a -6 db-nek megfelelően), ehá = eeén eljeül az ampliúdófeléel ( =): vagyi =0,5. gyakorlaban ennél egy ci ebb -e haználnak, hogy a ápfezülégek bekapcoláa án növekvő ampliúdójú ozcilláció alakljon. z ampliúdó addig növekedhe, amíg az / ellenálláok közö ponján el nem éri az U Z + U D éréke (ahol U Z az egyforma Zener-diódák Zener-fezülége, U D pedig a közönége diódakén nyióirányban előfezíe Zener-diódán eő, kb. 0,6 V-o fezülég). Zener-diódák elői / ellenállából é a Zener-diódákból álló áramkörnek a diódák haároló zerepe mia kelekező, a orzío zinzo jel alap-harmonikára vonakozó ávieli ényezője ebb, min, ez állíja be az ozcilláció ampliúdójá a kíván érékre (a orzíá növekedée az ávieli ényező cökkenéé idézi elő). z menei fezülég azonban caknem iza (orzíámene) zinzo fezülég marad az all-áerező zűrének közönheően. z menei fezülég +90-kal ie az menei fezüléghez képe, ezér nevezzük az ozcilláor kéfáziúnak (haonlóan az gyanilyen fázihelyzeű fezülégekkel rendelkező kéfáziú energiazolgálaó hálózaokhoz). lőkézüle a máj -i. ZH-ra: 03-ban ír. ZH feladaainak bemaáa. Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 53
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI LKTONIK (Fizik zak). ZÁTHLYI 0/3 II. NÉV: NPTUN-KÓD:.) Válazoljon az alábbi, a komplemener emier-köveő, ellenüemű eljeíményerőíőre vonakozó kérdéekre (annak elvi kapcoláára gondolva a zokáo egyzerűíő feléelezéekkel). (Kérdéenkén pon). periódidő hány zázalékában vezenek áramo a ranzizorok B ozályú beállíában? B. Mekkora relaív menei ampliúdó arozik ozályú beállíában a maximáli (álago) dizipációhoz.. Melyik nagyobb B ozályú üzemben: az álago vagy a pillananyi dizipáció maximáli éréke? D. Mekkora a maximáli haáfok B ozályban. z ozályú üzemmód mnkaponi áramának hányad rézére célzerű beállíani a mnkaponi áramo B ozályban?.) Válazoljon a 7 ípú művelei erőíőre vonakozó alábbi kérdéekre (a mellékel kapcolái rajz egíégével). (Kérdéenkén pon). Hány áramükör alálhaó a kapcolában? B. Melyik ellenállának van dönő zerepe az erőíő fokozaok mnkaponi áramának meghaározáában?. kapcolá melyik rézén alálhaó a nagyfrekvenciá vielkedé zemponjából dominán időállandó é mik az alkoóelemei (az ellenálláo é a kapaciáo ényezője)? D. Mely paraméerek haározzák meg a maximáli menei áramo?. do, hogy a maximáli menei jelválozái ebeég ( lew rae ): S = 0,5 V/μ. Haározza meg a nagyjelű haárfrekvenciá, ha a menei jel ampliúdója p = 0 V. 3) gy ideáli D erőíő adaai a kövekezők (lád az ábrá jobbra): be = = 9 kohm g = g = kohm = 900 pf z üre-járái fezülégerőíé: ü = -0. z erőíő = 00 pf érékű kondenzáor hidalja á ( Miller helyzeben ). Számía az erőíő fezülégávielének 3 db-e cökkenééhez arozó felő haárfrekvenciájának közelíő éréké ( hf?)..) gy zimmerik bemeneű, zimmerik meneű erőíő bemenei egyenfezülégei: be = 6.05 V é be = 5.975 V. z erőíő kövekező paraméerei imerjük: = 00; k = 0; D = 68 db; k = 9 db. Számía a menei fezülégek zimmerik é közö özeevői (, k =?). 5.) ajzolja fel a kövekező áramkörök kapcoláá kommenár nélkül ( pon): - azimmerik meneű differenciálerőíő D caol bemeneel é meneel, - p-n-p ípú Darlingon ranzizor-pár, - D áramgeneráor mnkapon-beállíó báziköri generáorral é földel erheléel, - differenciálerőíő emier-köri vizacaoláal é megnövel közöjel-elnyomáal, - normál kazkád (vagy kazkód) kapcolá. * * * g Minden kérdé 0 pono ér. maximálian elérheő 00 ponból 0 pon az elégége aló haára. dolgozái idő: 75 perc. be be ü be g g Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 5
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI lekronika (BMVIMI07). ZH-jának megoldáa 0/03 II..) : öbb min 50 %, de keveebb min 00 % B: 0 V : a pillananyi D: 78 % : 0 %-á.) : B: az 5 = 39 kohm-o ellenállának : a főerőíő bemenee (Miller haáal redkál, a főerőíő bemenei ellenálláa /é vele párhzamoan a bemenei differenciálerőíő menei ellenálláa, ha nem enheő -nek/) D: az 9 (illeve 0) jelű 5 ohmo ellenálláok é a T7 (illeve T8) ranzizorok küzöbfezülége (kb. U B0 = 0, V). hfnj d p : = p inω ehá S ahonnan S p V 0,5 0V 0,5 0 d 5 max r f 9 9 hfnj 3.) 0 99 * ** ü ( ) 00( 99) 0 pf v 00pF * p 50 khz 8kHz 3 5 bemenei időállandó: x 0 0 x9 0 0,9 0 be g be ** 3 3 6 menei időállandó: x 0 0 x9 0 0,9 0 Mivel a bemenei időállandó dominán (0-zer nagyobb): be be.) 6V é 0,05V bek be be be D 68 db mivel k mivel D 9 db zekkel: k k k 500; mivel 68dB kk 50000; mivel 9dB be be k k kk bek kk bek k D 00 500 00 50000 0,0 80dB db 0 k 0,00 hf 00dB 6dB 0 0 0,0 6 0,V 5 00 0,05 0,00 6 5,0V be 0,9 0 5 kr, Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 55
LKTONIK (BMVIMI07) ZOLTI 5.) - azimmerik meneű differenciálerőíő D caol bemeneel é meneel I U + I I I I be be I - pnp ípú Darlingon ranzizor-pár - D áramgeneráor mnkapon-beállíó báziköri generáorral é földel erheléel I 0 U - B U U B0 L - differenciálerőíő emier-köri viza- - normál kazkád (kazkód) kapcolá caoláal é megnövel közöjel-elnyomáal, U + B = 3 c = T c = T I 0 be Fej8-9-Malk-I-Ozc-a-3 56