Основы аналого-цифровой схемотехники

Профессиональная компетенция, полученная слушателями при освоении настоящей программы, необходима для выполнения следующих видов профессиональной деятельности:

• моделирование и расчет электронных схем;
• разработка новых схемотехнических решений;
• выбор наиболее рациональных схемных решений.

 В результате освоения программы слушатель должен:

знать:

• терминологию аналого-цифровой схемотехники;
• базовые схемы включения элементов;
• основные параметры базовых каскадов;

уметь:

• самостоятельно рассчитывать базовые электронные схемы;
• разрабатывать электронные схемы, соответствующие требованиям технического задания;
• рассчитывать параметры компонентов электронной схемы.

Учебно-тематический план

Тема 1. Схема с общим эмиттером. Принцип работы. Основные параметры. Достоинства и недостатки.

Рассматривается схема с общим эмиттером. Исследуются ее механизм работы, характеристики, достоинства и недостатки. 

Тема 2. Обратная связь по напряжению и току. Стабилизация рабочей точки. Искажения.

Исследуется обратная связь по напряжению и току. Обсуждаются вопросы стабилизации рабочей точки и искажения.

Тема 3. Схема с общим коллектором.  Принцип работы. Основные параметры. Составной транзистор.

Исследуется каскад с общим коллектором. Обсуждаются параметры и пути снижения выходного сопротивления за счет применения составных транзисторов.

Тема 4. Схема с общей базой.  Принцип работы. Основные параметры.

Рассматривается схема с общей базой. Исследуются ее ключевые характеристики и механизм работы. Анализируется влияние эффекта Миллера на работу каскада.

Тема 5. Источник тока и токовое зеркало. Внутреннее сопротивление и рабочий диапазон нагрузок.

Изучаются источники тока и токовые зеркала. Рассматриваются вопросы, связанные с внутренним сопротивлением и рабочим диапазоном нагрузок. Анализируется источник тока и его применимость при работе на различную нагрузку.

Тема 6. Дифференциальный усилитель. Схемы и параметры. Пути увеличения коэффициента ослабления синфазного сигнала.

Исследуются характеристики и принцип работы дифференциального усилителя. Анализируется схема дифференциального усилителя и пути увеличения коэффициента ослабления синфазного сигнала.  

Тема 7. Двухтактный выходной каскад. Классы работы. КПД и искажения. Термостабилизация.

Исследуются двухтактные выходные каскады и методы организации смещения в них. Обсуждаются классы работы. Рассматриваются вопросы КПД и искажений, а также термостабилизации.

Тема 8. Схемы с общим истоком, общим стоком и общим затвором на полевых транзисторах. Сравнение с биполярными аналогами.

Анализируются схемы с общим истоком, общим стоком и общим затвором на полевых транзисторах. Проводится сравнение со схемами на биполярных транзисторах.

Тема 9. Источники тока и токовые зеркала на полевых транзисторах. Параметры.

Изучаются характеристики источников тока и токовых зеркал на полевых транзисторах. Проводится сравнение с биполярными аналогами.

Тема 10. Дифференциальные усилители и двухтактные выходные каскады на полевых транзисторах.

Изучаются дифференциальные усилители и двухтактные выходные каскады на полевых транзисторах. Проводится сравнение с биполярными аналогами.

Тема 11. Операционные усилители. Внутренняя структура и принцип работы. Обратная связь.

Исследуется внутренняя структура операционного усилителя и механизм его работы. Рассматривается влияние обратной связи на параметры схем на операционных усилителях.  

Тема 12. Инвертирующий и неинвертирующий усилитель на ОУ. Повторитель.

Изучается инвертирующий и неинвертирующий усилитель на операционном усилителе. Анализируется работа операционного усилителя в составе повторителя. 

Тема 13. Источник тока, суммирующий усилитель и дифференциальный усилитель на ОУ.

Исследуются источник тока, сумматор и дифференциальный усилитель на операционном усилителе. Проводится сравнение с аналогами на транзисторах.

Тема 14. Дифференциатор и интегратор на ОУ. Регулировка коэффициента усиления.

Анализируется работа операционного усилителя в составе дифференциатора и интегратора. Исследуется вопрос регулировки коэффициента усиления. 

Тема 15. Компаратор и триггер Шмитта на ОУ. Повышение помехоустойчивости. Гистерезис.

Рассматриваются компаратор и триггер Шмитта, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователи на операционном усилителе. Рассматривается влияние положительной обратной связи на работу компаратора.

Тема 16. ОУ с однополярным питанием. Умощнение ОУ внешними транзисторами. Устойчивость и цепи коррекции.

Исследуются операционные усилители с однополярным питанием. Рассматриваются вопросы умощнения операционного усилителя внешними транзисторами.  Рассматриваются цепи коррекции и вопросы обеспечения устойчивости схем. 

Итоговая аттестация 

Слушателям предлагается выполнить расчет простейших схем на базе рассмотренных элементов и провести анализ их работы в соответствии с предлагаемыми оценочными материалами.