Exemple de probleme rezolvate pentru cursul 09 DEEA Amplificatoare liniare

Defazajul dintre vo si vi Problema 1 Se consideră ca amplificarea în tensiune a unui amplificator LINIAR are expresia: Av=5exp(j180). Dacă la intrarea acestuia se aplică o tensiune sinusoidală cu componenta medie nulă şi amplitudinea Vi=1[V], să se precizeze: a. Modulul amplificării în tensiune a amplificatorului. b. Amplitudinea tensiunii de ieşire Vo. c. Defazajul dintre tensiunea de ieşire şi cea de intrare d. Să se deseneze formele de undă ale celor 2 tensiuni. Defazajul dintre vo si vi Modulul amplificarii in tensiune amplitudinea tensiunii de ieşire amplitudinea tensiunii de intrare

volti 1  2 -1 5 -5 Tensiune de intrare Tensiune de ieşire Tensiune de intrare  2 -1 5 Defazajul de  sau 1800 Tensiune de ieşire -5

Problema 2: Se consideră un amplificator liniar Problema 2: Se consideră un amplificator liniar. În urma măsurătorilor, se constată că acesta are amplificare ideală în tensiune Av=100, o impedanţă de intrare de Zi=400Ω şi o impedanţă de ieşire de Zo=10kΩ. Să se determine amplificarea reală în tensiune a amplificatorului, dacă la intrarea acestuia se conectează un generator de tensiune sinusoidală cu impedanţa de ieşire Zg=600Ω, iar la ieşirea acestuia se conectează o impedanţă de sarcină de ZL=10kΩ. Amplificarea reala in tensiune Pierderile de tensiune la intrare Pierderile de tensiune la iesire Valoarea amplificării reale in tensiune

Problema 3: se consideră 2 amplificatoare liniare de tensiune Problema 3: se consideră 2 amplificatoare liniare de tensiune. La bornele de intrare ale primului se aplică o tensiune sinusoidală de amplitudine Vg=100mV si componenta medie nulă. a. să se determine amplitudinea tensiunii obţinute pe impedanţa de sarcină ZL a celui de-al 2lea amplificator, notată Vo2, pentru cazul în care amplificatoarele au următoarele valori pentru parametrii circuitelor echivalente: Zg=500Ω, Zi1=500Ω, Av1=10, Zo1=100Ω, Zi2=400Ω, Av2=5, Zo2=4kΩ, ZL=1kΩ. b. să se determine Vo2, pentru cazul în care impedanţele de intrare şi de ieşire satisfac condiţiile ideale de proiectare: Zi  si Zo0. a. Pentru determinarea amplitudinii tensiunii de pe impedanţa de sarcină ZL, trebuie calculat modulul factorului de amplificare în tensiune real al întregului circuit, definit de relaţia următoare: Raportul de mai sus se poate rescrie astfel:

Primul raport din relaţia de mai sus se determină observând că impedanţele ZL şi Zo2 formează un divizor de tensiune pentru tensiunea Av2Vo1, generată de generatorul de tensiune comandat în tensiune a celui de-al 2lea amplificator liniar: Al 2lea raport din relaţia de mai sus se determină observând că impedanţele Zi2 şi Zo1 formează un divizor de tensiune pentru tensiunea Av1VI, generată de generatorul de tensiune comandat în tensiune a primului amplificator liniar: Al 3lea raport din relaţia de mai sus se determină observând că impedanţele Zi1 şi Zg formează un divizor de tensiune pentru tensiunea VG, generată de generatorul de tensiune sinusoidala aplicat la intrarea circuitului:

Pierderile tensiune la conectarea celor 2 amplificatoare Pierderile tensiune la intrare Pierderile tensiune la conectarea celor 2 amplificatoare Pierderile tensiune la iesire

Pierderile tensiune la conectarea celor 2 amplificatoare Pierderile tensiune la intrare Pierderile tensiune la conectarea celor 2 amplificatoare Pierderile tensiune la iesire

b. Dacă impedanţele amplificatoarelor satisfac condiţiile ideale de proiectare, atunci: Nu mai exista pierderi de tensiune in circuit

Concluzie Datorită pierderilor de tensiune generate prin conectarea amplificatoarelor împreună, respectiv la generatorul de semnal şi la sarcină, amplitudinea tensiunii de ieşire s-a redus de 12,5 ori! Acestă problemă poate fi rezolvată numai prin proiectarea corectă a impedanţelor de intrare, respectiv de ieşire a amplificatoarelor.

1. Stabilirea parametrilor amplificatoarelor Probema 4: să se determine amplificarea transadmitanţă reală obţinută prin conectarea unui amplificator de tensiune la intrarea unui amplificator transadmitanţă. Se consideră că la intrarea amplificatorului de tensiune se conectează un generator de tensiune vG a cărui rezistenţă internă este Rg=600Ω, iar la ieşirea amplificatorului de transadmitanţă se conectează rezistenţa de sarcină RL=10kΩ. Se consideră că cele 2 amplificatoare au parametrii: Amplificatorul de tensiune: rezistenţa de intrare = 1,8kΩ , rezistenţa de ieşire = 2kΩ, amplificarea în tensiune ideală = 5 Amplificatorul de tensiune: rezistenţa de intrare = 3kΩ, rezistenţa de ieşire = 10kΩ, amplificarea transadmitanţă ideală = 20mA/V Să se determine amplitudinea curentului de ieşire din circuit, dacă amplitudinea tensiunii de intrare este Vg=0,25V 1. Stabilirea parametrilor amplificatoarelor Amplificatorul de tensiune: Ri1 = 1,8[kΩ] Ro1 = 2[kΩ] Av = 5 Amplificatorul transadmitanţă: Ri2 = 3[kΩ] Ro2 = 10[kΩ] Ay = 20[mA/V]

2. Stabilirea circuitului de calcul 3. Calculul amplificării transadmitanţă reale

4. Calculul amplitudinii curentului de ieşire