Ono elekronke rof. dr redrag ekoć, red. prof. dr Srđan Đorđeć, aen M.S. Dejan Mrkoć, aradnk naa Ono elekronke Lerara: Основна литература: 1. В. Литовски, Основи електронике, Академска мисао, 26, ISBN: 86-7466-227-7 2. В. Павловић, e. al., Практикум лабораторијских вежби из Основа електронике, Електронски факултет Ниш, 211, у штампи 3. Презентација са предавања?pageedcaon/elekronka/elekr onka.hm 4. М.Радмановић, Основи електронике, Електронски факултет, Ниш, у штампи,. 1 2 Ono elekronke Lerara: Додатна литература: 1. T.Schber, E.Km, ce Non-Lnear Elecronc, Wley, New York, 1996. 2.. Sedra, K. Smh, Mcroelecronc Crc, Oxford Unery re, New York, Oxford 24, ISBN -19-514252- 7. Ono elekronke redpne obaeze: edono pohađanje naae (predaanja+ežbe 5% Odbranjene laboraorjke ežbe 5% Domać 1% Kolokjm I (3.11.211. 2% Kolokjm II (18.1.212. 2% Ip: Zadac 2% Teorja 2% U janarkom rok Kolokjm e bodj a po 4% 3 4
Sadržaj 1. Uod (Ono pojačaačke ehnke 2. Operacon pojačaač 3. ealn pojačaač 4. ojačaač a poranom pregom 5. Oclaor 6. ojačaač elkh gnala 7. Umerač ablzaor 8. Šmo Sadržaj 1. Uod a. Defncja pojačanja b. Oobne pojačaača c. Smbol pojačaača d. Klafkacja pojačaača prema p gnala e. Model pojačaača f. Frekencjke karakerke g. olarzacja h. renona karakerka 5 6 Elekronka naala z porebe da e obrađj elekrčn gnal Tpo gnala (fzčk: elo, zk,,p prak, emperara,... Zašo obrad? de, č, oe bolje/gore; dalje/blže Kako? Tranforma razlče fzčke gnale one kojma možemo da praljamo elekrčne 7 Koneror elekrčne gnale randjer (randcer Npr. zk > mkrofon elo > CCD ćelje prak > pezo elemen Nećemo e ba me - čćee kr o Za na on IZVOI SIGNL SENZOIM 8
Sak lanac za obrad gnala počnje zorom gnala Sgnal dolaz z zora generaora koje reramo kao generaor napona generaor rje Generaor elekrčnog gnala može e preda ekalenm naponkm (Teenen l rjnm (Noron generaorom. Kolk napon rja na zlaz generaora a lke ako kraje ooren? o ( o ( o ( o ( ealn generaor dealn + nrašnja oporno ( ( o ( ( o ( ( o o 9 1 Kolk napon rja na zlaz generaora a lke ako kraje krakopojen? k ( ( k ( ( Zadaak: Kolka je nrašnja oporno generaora gnala kolko je zmeren napon na oorenm krajema o 1mV rja krakog poja od 1μ? k k ( k ( ( ( k ( ( ( o ( 1 mv ( ( 1μ k k 1kΩ 11 12
Kako zgleda prozoljn elekrčn gnal? Može l drgačje? Kako? Teško je obrađa oaka gnal remenkom domen, još eže je projekoa kolo koje će o da rad. Jean Bape Joeph Forer (1768 183 erre-smon, marq de Laplace (1749 1827 romenlj nepreddlj remen relaz z remenkog frekencjk domen: Frjeoa ranformacja 13 14 Meod: Frjeo red Sak perodčn remenk promenlj gnal može e prkaza kao zbr prooperodčnh gnala razlčh amplda frekencja. rooperodčn gnal: mplda: V a max. redno Frekencja: f1/t (Hz Kržna frekencja ω2π f (rad/ Faza φ (za lčaj a lke Kako b zgledao za φπ/2? Trenna redno; renk Efekna redno V / 2 Srednja redno ( V n( ( ω + φ V n( ( ω a aeff V a V a a 15 16
erodčn gnal (: mplda: V Frekencja: f o 1/T (Hz Kržna frekencja ω ο 2π f (rad/ Faza φ 4V V 1 1 ( (nωo + n 3ω o + n 5ω o +... π 3 5 17 ( ( (Složeno erodčn gnal Frekencjk pekar praogaonog perodčnog gnala čerke 4V 1 4V 1 4V ( nω o + n 3ω o + n 5ω o +... π 3 π 5 π Onona frekencja harmonc 18 perodčn ( gnal Zadac: Frekencjk pekar KONTINULN 1. Odred frekencj kržn frekencj nnog gnala perode 1m. (f1khz, ω2π 2. Odred perode nnh gnala frekencja: 5Hz, 1MHz, 1GHz. (.2, 1μ, 1n 3. UHF opeg počnje od 14. kanala zazma opeg frekencja od 47 MHz do 86 MHz. Ukolko je šrna kanala 6MHz, zračna koj je polednj kanal oom opeg. (69., 14.-69. 19 2
( neophodno akom em za obrad gnala Karakerke: odjednako pojača e komponene gnala ( ( ojačanje napona ( ( ( ojačanje rje ( ( ojačanje j con. p ( ( ojačanje nage 21 22 Jednca mere pojačanja? V/V, /, W/W Iz prakčnh ( orjkh razloga kor e logaramka kala: a 2log a a 2log 1 log db db 23 ažnja? Čeo e kor db da kaže redno fzčke elčne! Tada db označaa redno odno na 1, a dbm odno na 1-3 (napona, rje l nage. V V 2log 1V 1log 1W db dbw V V 2log 1mV 1log 1mW dbm dbm Oznaka dbc kazje odno prema elčn ononog gnala (nooca carrer, objašnjenje kanje 24
Kolk e napon očekje na zlaz pojačaa pobđenog naponom od.1mv ako e zna da m je pojačanje: j 6 db db -2 db (.1V (.1mV (.1mV Kolko je pojačanje db kod pojačaača kod koga je pr laznom napon od d1mv Vzmeren zlazn napon od 1 V (6dB 1 mv (4dB 1 μv (-2dB 25 Smbol pojačaača laz zlaz laz zlaz (V n(ω Uzemljenje, maa, referenn čor Lnearn pojačaač z (V n(ω 26 Uloga pojačaača: Da pojača pj lazn gnal BEZ IZOBLIČENJ Kako može doć do zoblčenja? 1. azlčo pojačanje malh elkh laznh gnala 2. azlčo pojačanje na razlčm frekencjama (pekralne komponene 3. azlčo kašnjenje na razlčm frekencjama (pekralne komponene.15.1 Ulazn.5 -.5 -.1 25.25.2.15.1.5 -.5 -.1 -.15 -.2 1. azlčo pojačanje malh elkh laznh gnala 1 2 3 4 5 6 7 -.25 1 2 3 4 5 6 7 Ulazn gnal.1 n( ω +.5 n(2ω zlaz 4 za.1v za >.1V dlj dalje dalje2 27 28
2. azlčo pojačanje na razlčm frekencjama 3. azlčo kašnjenje na razlčm frekencjama.15.1 Ulazn Ulazn gnal.15.1 Ulazn Ulazn gnal.5 -.5 ( ω.1 n( ω +.5 n(2ω.5 -.5.1 n( ω +.5 n(2ω -.1 -.1 1 2 3 4 5 6 7.2.15.1.5 -.5 Izlazn gnal.3.2.1 -.1 1 2 3 4 5 6 7 Izlazn gnal 2 ( ( ω + (2ω + π/4 (.1 n( ω +.5 n(2 ω + π /4 2 π -.1 -.15 -.2 -.2 1 2 3 4 5 6 7 ( ω 1 ( ω + 2 (2 ω ( ω 1 (.1 n( ω + 2 (.5 n(2ω -.3 -.4 1 2 3 4 5 6 7 29 3 Uloga pojačaača: Da pojača lazn gnal bez zoblčenja ojačaač - zahe: a Lnearno ne me e ne noa komponena gnala, n nš eć poojeća. b Se pekralne komponene gnala podjednako pojača pekar c Zadrža odno faza m pekralnm komponenama O em oome bće še reč kanje okom kra. Za počeak podrazmeamo da dealzoan pojačaač pnjaa e naedene zahee. dlj dalje dalje2 31 Model pojačaača: Tokom kra razmaraćemo pojačaače pj razlče loženo (jednoepen, šeepen, a razlčm komponenama (BJT, MOSFET razlčm režmma rada (mal gnal, elk gnal re oga razmaramo GENELIZOVNI model na FUNKCIONLNOM no (no_ponašanja bheoraln oraln - ša rade, a ne kako na ono čega obaljaj fnkcj. Na fnkconalnom no klafkjemo h prema p gnala 32
V I Klafkacja pojačaača prema p gnala Naponk: V V I Idealn V [V/V]; V V ealn V I I V < konačona > konačon V o [V/V]; V I Samo kada je neoperećen p 33 Klafkacja pojačaača prema p gnala Srjn: I I I I Idealn V I V I V [/]; I ealn I > konačona < konačon V o I I V [/]; Samo kada je neoperećen p. 34 I V I V Klafkacja pojačaača prema p gnala Trankondkann: V I (napon rj Idealn V I G m [/V] V ealn I < konačon < konačon V G m I Gm [/V] ]; V Samo kada je neoperećen p. V 35 I V I Klafkacja pojačaača prema p gnala Tranrezann: I V (rja napon I Idealn V V [V/] m I ealn > konačon > konačon I V m m I V I [/V]; Samo kada je neoperećen p. 36
S prkazan model nlaeraln: prenoe gnal amo jednom prac - a laza prema zlaz. S naeden model mog ranoprano da e kore za modeloanje realnog pojačaača! rmer: Na zlaz neoperećenog realnog rjnog pojačaača pooj napon V V I o Gm Odade led da V je njegoo o mo o naponko V pojačanje: 37 Najčešće ćemo okr oog kra goor o ojačaačma napona: V I V I I V I V o V Idealn ealn V 38 Šrok prmen maj rankondkann pojačaač (OT Operaonal Trancondcance mplfer: I V I V Idealn I G m V Idealn naponk pojačaač operećen pobđen z realnog zora o p z z o I V I V ealn Ukpno pojačanje z z o NE ZVISI OD I p 39 4
ealn naponk pojačaač operećen pobđen z realnog zora p z o + o p z p p z o + p + z p o Ukpno pojačanje + + ZVISI OD I p p 41 Zadaak: Trandjer koj daje na zlaz napon efekne redno od 1V ma zlazn oporno od 1MΩ reba prkljč na porošač od 1Ω. Izračna napon nag na porošač kao pojačanje napona nage zraženo db kada e prkljč: a drekno b preko baferkog pojačaača koj ma o 1, 1MΩ z 1Ω a 1μV, 1-11 W, b,25v, 6,25mW, (-12dB, 44dB dalje 42 Zadaak: Izmereno je da napon na zlaz pojačaača opadne za 2% kada m e prkljčporošač porošač od 1k. Kolka je zlazna oporno pojačaača? Za domać (25Ω Zadaak: ojačaač a pojačanjem o 4dB, 1k, z 1k, pobđje porošač od p 1k. Izračna kpno naponko pojačanje pojačanje nage kazano db. Za domać (5 V/V; 44dB 43 44
Zadaak: Izračna kpno naponko pojačanje nage roepenog pojačaača a lke pobđenog zorom čja je zlazna oporno 1k operećenog porošačem od 1Ω. renona karakerka lnearnog pojačaača napona Grafčka nerpreacja zano zlazne elčne od lazne z zlaz 1 2 3 p z 1 1 1 2 1 3 (Za( domać 743,6 V/V; 57,4 db; 66,9 1 8 W/W; 98,3dB 45 dalje 46 renona karakerka lnearnog pojačaača napona Zašo je oo ažno? Δ z Δ z Δ 1 ΔΔ 2 Δ 3 renona karakerka Zašo je oo ažno? Talan oblk napona : (neobrće faz z z Δ Δ 1 Nagb ojačanje Δ Δ 1 1 < 2 Δ Δ 2 < Δ 3 Δ 3 Δ dalje dalje 47 48
7 renona karakerka Zašo je oo ažno? Talan oblk napona :zoblčenje gnala 5 6 2 3 4.5.4.3.2.1 -.1 -.2 -.3 -.4 -.5 1 2 3 4 5 6 7 zlaz Ulazn gnal.2 n( ω.2.15.1.5 -.5 -.1 -.15 -.2 1 4 za.1v za >.1V 49 Ša mo načl? Koja je loga pojačaača? Defncja pojačanja napona, rje nage, jednce azlka zmeđ dealnh realnh pojačaača a anoša lazne zlazne mpedane renona karakerka pojačaača Na web adre hp://leda.elfak.n.ac.y > EDUCTION > ELEKTONIK lajdo pdf forma 5 Ipna panja 1. Karakerke prooperodčnog loženoperodčnog gnala? 2. Tpo zroc zoblčenja gnala na zlaz pojačaača. 3. Klafkacja pojačaača prema p gnala koj pojačaaj. 4. Ukpno pojačanje napona dealnog, operećenog pojačaača napona pobđenog z realnog zora 5. Ukpno pojačanje j napona realnog, operećenog gpojačaača napona pobđenog z realnog zora 6. Ukpno pojačanje j dealnog, operećenog rankondkannog pojačaača pobđenog z realnog zora 7. Ukpno pojačanje realnog, operećenog rankondkannog pojačaača pobđenog z realnog zora 8. renona karakerka pojačaača napona -1. 51 Sledeće nedelje: Ono pojačaačke ehnke (naaak Frekencjke karakerke pojačaača Jednomerno napajanje prenona karakerka pojačaača Operacon pojačaač Na web adre hp://leda.elfak.n.ac.y > EDUCTION > ELEKTONIK lajdo pdf forma 52