Dobrodošli na drugu godinu tudija Onoi elektrone Prof. dr Predrag Petkoić, red. rof. dr Srđan Đorđeić, aitent dr Marko Dimitrijeić M.S. Dejan Mirkoić, aitent Onoi elektrone Literatura: Основна литература: 1. В. Литовски, Основи електронике,академска мисао, 2006, ISBN: 86-7466-227-7 2. В. Павловић, et. al., Практикум лабораторијских вежби из Основа електронике, Електронски факултет Ниш, 2011. 3. Презентација са предавања?ageeducation/elektrona/elektr ona.htm 1 2 Onoi elektrone Literatura: Додатна литература: 1. A. Sedra, K. Smith, Microelectronic Circuit, Oxford Unierity Pre, New York, Oxford 2004, ISBN 0-19-514252-7. 2. T.Schubert, E.Kim, Actie Non-Linear Electronic, Wiley, New York, 1996. Onoi elektrone Prediitne obaeze: edono ohađanje natae (redaanja+ežbe) 5% Odbranjene laboratorijke ežbe 5% Domaći 10% Kolokijum I (ra nedelja decembra) 20% Kolokijum II (olednja natana nedelja) 20% Iit: Zadaci 20% Teorija 20% Bez 20% rediitnih NE MOŽE DA SE POLOŽI 3 4
Onoi elektrone Prediitne obaeze: edono ohađanje natae (redaanja+ežbe) 5% Odbranjene laboratorijke ežbe 5% Domaći 10% Kolokijum I (03.12.2015.) 20% Kolokijum II (21.01.2016.) 20% U januarkom roku edona nataa 10% Odbranjene LAB. VEŽBE 10% Kolokijumi e boduju a o 40% Domaći a 20% Onoi elektrone Prediitne obaeze: edono ohađanje natae (redaanja+ežbe) 10% Odbranjene laboratorijke ežbe 10% Domaći 20% Kolokijum I (03.12.2015.) 40% Kolokijum II (21.01.2016.) 40% Ukuan kor u januaru može biti 120% PE ISPITA 5 6 Onoi elektrone Statita od rošle godine: Položilo u januaru 15/44 (34%) Položilo do oktobra 3/29 (10%) Nešto treba menjati edonot: Nataa 10% Laboratorija 10% U januarkom roku Kolokijumi e boduju a o 40% Domaći a 20% Ukuan kor u januaru može biti 120% PE ISPITA Onoi elektrone Si dana imate deetke a 120% Nedolakom na natau gubite ake nedelje o (10%)/120.83% Neblagoremeno odbranjena lab. Vežba, odbija e o (10%)/120.83% Neurađeni domaći odbija e (20%)/121,67% Saki neurađeni (zadatak + teorija) na kolokijumu odbija e (40%)/220% Procenat 120-95 94-85 84-75 74-65 64-55 Ocenau januaru 10 9 8 7 6 7 8
Onoi elektrone Da li otoji igde bolja onuda? Ali to nije e! Kolokijumi i iit imaju da dela: Zadaci + Teorija Za oba otoji jaan rag za rolaznu ocenu. Za zadatke to je rešaanje zadataka oznatih a redaanja ili ežbi (identični ) Za teoriju odgoori na itanja: elementarna broju natanih nedelja (12-15) obaezna broju čaoa (36-45) Onoi elektrone Praktično: Zadaci: 50% zadataka u oznati a domaćih ili ežbi identični (1/2) Na iitu 2 oznata (1/2) za 6 1 ličan onome što je rađeno na ežbama, za 7-8 1 otuno no, za 9-10 Teorija: elementarna+obaezna itanja za 6 iitna itanja (3 o čau 108-120) za 7-10 9 10 Onoi elektrone Pitanja? Onoi elektrone To nije e Menjamo koncet. Cae tudy ritu Analiza lučaja: Praimo audio ojačaač 11 12
Onoi elektrone Šta će nam? Čemu luži ojačaač? Onoi elektrone Mrofon? 13 14 Onoi elektrone 600 ohm? Onoi elektrone -55dB (1kHz; 0dB1V/Pa)? 15 16
Onoi elektrone -55dB (1kHz; 0dB1V/Pa)? db decibel logaritam odnoa de itorodne eličine (naon/naon) 20log(V x /V n ) za V n 1V kolo je V x -55dB u oltima? 20log(V x /1) -55dB log(v x /1) log(v x ) -55/20-2.75 V x 10-2.75 0.001778V1.778mV Onoi elektrone Zučn? Z nom 8ohm Sytem Power110W 17 18 Onoi elektrone Snaga na otornu? P V*I PV*(V/)V 2 / 8ohm; P110W V? V 2 P*880 V 880 29.66V Koli naon treba da bimo imali 10W? (8.9V) 5mV Onoi elektrone 600Ω 100W 8Ω 19 20
5mV Onoi elektrone Da ojača ignal. Ali zašto? 600Ω 100W 8Ω Pojačanje ignala Primer 1.1: Mrofon koji daje na izlazu naon efektine rednoti od 10mV i ima izlaznu otornot od 600Ω treba rljučiti na otrošač od 8Ω. Izračunati naonko i ojačanje nage kada e rljuči: a) direktno b) reko baferkog ojačaača koji ima A o 1, u 1MΩ i iz 10Ω 21 22 a) direktno 20. oktobar 2015. Pojačanje ignala 0.13µV 5 1.3 10 V/V P P A 2 14 10 1.67 10 600 100 10 + 608 P P 0.167 fw 10 164nW 6 9 16 A 8 600 W/W 1.64 10 + W 0.167fW 7 10mV 0.13µV 10mV 164nW 23 b) reko baferkog ojačaača (A o 1, u 1MΩ i iz 10Ω) 20. oktobar 2015. Pojačanje ignala iz ( Aou ) iz + u u A o u 2 P 2.42 µ A W P S 10 W u + P 2.42µW 242 P 10 W [W/W] iz A 4.4mV 0.44 10mV dalje A u o + + u [V/V] 4.4mV 24
Sadržaj 1. (Onoi ojačaačke tehne) 2. Oeracioni ojačaači 3. ealni ojačaači 4. Pojačaači a oratnom regom 5. Ocilatori 6. Pojačaači elih ignala 7. Umerači i tabilizatori 8. Šumoi Sadržaj 1. a. Definicija ojačanja b. Oobine ojačaača c. Simbol ojačaača d. Klaifacija ojačaača rema tiu ignala e. Modeli ojačaača f. Uzroci izobličenja ignala g. Frekencijke karakterite h. Polarizacija i. Prenona karakterita 25 26 Pojačanje ignala Elektrona natala iz otrebe da e obrađuju električni ignali Tioi ignala (fizički): etlot, zuk, ritiak, temeratura,... Zašto obraditi? ideti, čuti, oetiti bolje/gore; dalje/bliže Kako? Tranformiati različite fizičke ignale u one kojima možemo da uraljamo električne Pojačanje ignala Konertori u električne ignale trandjueri (tranducer) Nr. zuk > mrofon etlo > CCD ćelije ritiak > iezo element Nećemo e baiti time - učićete u kuru o SENZOIMA Za na u oni IZVOI SIGNALA 27 28
Pojačanje ignala Saki lanac za obradu ignala očinje izorom ignala Signal dolazi iz izora generatora ignala koje tretiramo kao generator naona generator truje Saki realni generator električnog ignala može e redtaiti ekialentim naonkim (Teenen) ili trujnim (Norton) generatorom. ealni generator idealni + unutrašnja otornot Pojačanje ignala Koli u naon i truja na izlazu generatora a le ako u krajei otoreni? io i io 0 i io (t)? io (t)? io io (t)? i i io 0 i io (t)? 29 30 Pojačanje ignala Koli u naon i truja na izlazu generatora a le ako u krajei kratkoojeni? i 0 (t) i (t) i 0 i (t) i (t) Pojačanje ignala Primer 1.2: Merenjem je utrđeno da je naon raznog hoda generatora io 10mV i da je truja kratkog oja i 10µA. Odrediti rednoti arametara modela ekialentnog Teenenoog generatora. i io 0 io i io io 0 0 io io 0 10mV 31 32
Pojačanje ignala Primer 1.2: Merenjem je utrđeno da je naon raznog hoda generatora io 10mV i da je truja kratkog oja i 10µA. Odrediti rednoti arametara modela ekialentnog Teenenoog generatora. i io 10mV 1kΩ i i 10µ A 0 i i 0 0 0 33 Pojačanje ignala Primer 1.3: Merenjem je utrđeno da je naon raznog hoda generatora io 10mV i da je truja kratkog oja i 10µA. Odrediti rednoti arametara modela ekialentnog Nortonoog generatora. i i io 0 io i i io S io 0 10mV 10µ A 1kΩ 34 Pojačanje ignala Primer 1.3: Merenjem je utrđeno da je naon raznog hoda generatora io 10mV i da je truja kratkog oja i 10µA. Odrediti rednoti arametara modela ekialentnog Nortonoog generatora. i i i i 10µ A Pojačanje ignala Kako izgleda roizoljni električni ignal? Promenlji i neredidlji u remenu 35 36
Može li drugačije? Kako? Pojačanje ignala Jean Batite Joeh Fourier (1768 1830) Teško je obrađiati oaka ignal u remenkom domenu, još teže je rojektoati kolo koje će to da radi. Pierre-Simon, marqui de Lalace (1749 1827) Pojačanje ignala Metod: Furijeo red Saki eriodični remenki romenlji ignal može e razati kao zbir rotoeriodičnih ignala različitih amlituda i frekencija. Prelaz iz remenkog u frekencijki domen: Furijeoa tranformacija 37 38 Pojačanje ignala Šta je rotoeriodični ignal? Amlituda: V a max. rednot Frekencija: f1/t (Hz) Kružna frekencija ω2π f (rad/) Faza φ0 (za lučaj a le) Kako bi izgledao za φπ/2? Trenutna rednot; u trenutku t Efektina rednot Srednja rednot V in( ω t + φ) V in( ωt) a V aeff V a V A 0 / a 2 a Pojačanje ignala (Složeno) Periodični ignal (t) - eriodično e onalja u remenu, ima definianu eriodu, a time i frekenciju: Amlituda: V Frekencija: f o 1/T (Hz) Kružna frekencija ω ο 2π f (rad/) Faza φ0 (t) T t 39 40
Pojačanje ignala Metod: Furijeo red Saki eriodični remenki romenlji ignal može e razati kao zbir rotoeriodičnih ignala različitih amlituda i frekencija. 4V 1 1 (inωot + in 3ω ot + in 5ω ot +...) π 3 5 (t) Pojačanje ignala (Složeno) Periodični ignal Frekencijki ektar raougaonog eriodičnog ignala 4V 1 4V 1 4V inωot + in 3ω ot + in 5ω ot +... π 3 π 5 π Onona frekencija harmonici 41 42 Pojačanje ignala Aeriodični (t) ignal Zadaci: Pojačanje ignala Frekencijki ektar 1. Odrediti frekenciju i kružnu frekenciju inunog ignala eriode 1m. (f1khz, ω2000π) 2. Odrediti eriode inunih ignala frekencija: 50Hz, 1MHz, 1GHz. (0.02, 1µ, 1n) KONTINUALAN dalje 43 44
Pojačanje ignala Pojačanje ignala neohodno u akom itemu za obradu ignala Zadatak: Pojačati ignal bez izobličenja iti obl eća amlituda u (t) i (t) Pojačanje ignala Uloga ojačaača: Da ojača ulazni ignal (naon, truja) BEZ IZOBLIČENJA! A i u Kake karakterite treba da ima da bi obaio tu ulogu? Pojačanje A cont. Odgoor kanije - tokom kura dalje dalje2 45 20. oktobar 2015. 46 Pojačanje ignala Simbol ojačaača ulaz izlaz ulaz izlaz Uzemljenje, maa, referentni čor Linearni ojačaač Šta mo naučili? Koja je uloga ojačaača? Karakterite rotoeriodičnog ignala u remenkom i frekencijkom domenu (amlituda, efektina rednot, erioda, faza, frekencija, kružna frekencija, frekencijki ektar). Simbol ojačaača u (t)v u in(ωt) iz (t)av u in(ωt) Na web adrei htt://leda.elfak.ni.ac.r > EDUCATION > OSNOVI ELEKTONIKE 47 lajdoi u df formatu 48
Iitna itanja 1. Šta u trandjueri? 2. Odrediti rednoti arametara ekialentnogteenenoog i Nortonoog modela generatora na kome je izmeren naon raznog hoda od 10V i truja kratkog oja od 500mA. 3. Koli je naon na izlazu neoterećenog realnog generatora nominalnog naona 10V koji ima unutrašnju otornot 10Ω (raznog hoda)? Kolo iznoi truja kratkog oja? 4. Koli je naon na izlazu generatora nominalnog naona 10V koji ima unutrašnju otornot 100Ω, ako je oterećen otornošću od 100Ω? 5. Skicirati talani oblloženoeriodičnog ignala u remenkom domenu i njego frekencijki ektar. 6. Skicirati talani oblaeriodičnog ignala u remenkom domenu i njego frekencijki ektar. 49 Sledeće nedelje: Onoi ojačaačke tehne (nataak) Uzroci izobličenja ignala Frekencijke karakterite ojačaača Jednomerno naajanje i renona karakterita ojačaača Klaifcija ojačaača Na web adrei htt://leda.elfak.ni.ac.r > EDUCATION > OSNOVI ELEKTONIKE lajdoi u df formatu 50