Notatki
1. Różnice między układami analogowymi i cyfrowymi.
Układy Analogowe: Przetwarzają sygnały ciągłe.
Układy Cyfrowe: Przetwarzają sygnały nieciągłe oraz dyskretne
2. Różnice między układami liniowymi i nieliniowymi.
Układy liniowe:
zbudowane wyłącznie z elementów liniowych.
zbudowane z elementów liniowych i nieliniowych, ale spełniające zasadę superpozycji.
Układy nieliniowe:
nie spełniają zasady superpozycji
3. Różnice między układami aktywnymi i pasywnymi.
Układy aktywne:
Zbudowane z elementów aktywnych i pasywnych (tranzystory + R, L, C)
Wymagają zasilania
Energia sygnału na wyjściu jest typowo większa od energii sygnału na wejściu
Układy pasywne:
Zbudowane z elementów pasywnych (R, L, C)
Nie wymagają zasilania
Energia sygnału na wyjściu jest mniejsza od energii sygnału na wejściu
4. Podział i charakterystyki częstotliwościowe wzmacniaczy.
Wzmacniacze prądu stałego (DC):
Służą do wzmacniania sygnałów prądu stałego.
Wzmacniacze małej częstotliwości (m.cz.):
Służą do sygnałów niskiej częstotliwości (<200kHz).
Wzmacniacze szerokopasmowe wysokiej częstotliwości (w.cz.):
Służą do sygnałów wysokiej częstotliwości (>10MHz).
Wzmacniacze wąskopasmowe wysokiej częstotliwości (w.cz.):
Również służą do sygnałów wysokiej częstotliwości, ale o wąskim zakresie
częstotliwości.
5. Podział i charakterystyki filtrów.
Filtry dolnoprzepustowe:
Przepuszczają sygnały o częstotliwości niższej niż określona częstotliwość graniczna.
Filtry górnoprzepustowe:
Przepuszczają sygnały o częstotliwości wyższej niż określona częstotliwość graniczna.
Filtry środkowoprzepustowe:
Przepuszczają sygnały w określonym zakresie częstotliwości.
Filtry środkowozaporowe:
Blokują sygnały w określonym zakresie częstotliwości.
6. Sposób opisu i parametry sygnału harmonicznego.
Składowa stała:
Składowa zmienna:
Amplituda:
Maksymalna wartość sygnału.
Częstotliwość:
Liczba cykli na sekundę.
Okres:
Czas trwania jednego cyklu sygnału.
Pulsacja:
Szybkość zmiany fazy sygnału..
Wartość szczytowa:
Najwyższa wartość sygnału.
Wartość międzyszczytowa:
Różnica między najwyższą a najniższą wartością sygnału.
Wartość skuteczna –zapis analityczny i sposób określania tych
7. Definicja i sposób wyznaczania współczynnika wzmocnienia napięciowego.
Współczynnik wzmocnienia napięciowego to stosunek napięcia wyjściowego do napięcia
wejściowego w układzie wzmacniającym. Wyrażany jest wzorem:
8. Definicja i sposób wyznaczania przesunięcia fazowego.
Przesunięcie fazowe:
to różnica fazy między dwoma sygnałami sinusoidalnymi o tej samej częstotliwości.
Faza sygnału odnosi się do jego miejsca w cyklu w dowolnym punkcie czasu.
Przesunięcie fazowe mierzone jest w stopniach (°) lub radianach (rad).
9. Definicja charakterystyk częstotliwościowych
Charakterystyka częstotliwościowa amplitudowa:
opisuje jak amplituda wyjściowa układu
zmienia się w funkcji częstotliwości sygnału wejściowego.
Przedstawia ona zależność między amplitudą sygnału
wyjściowego a częstotliwością sygnału wejściowego,
wyrażoną często w decybelach (dB).
Charakterystyka częstotliwościowa fazowa:
opisuje, jak faza sygnału wyjściowego
zmienia się w funkcji częstotliwości sygnału wejściowego.
Przedstawia ona zależność między przesunięciem fazowym
sygnału wyjściowego a częstotliwością sygnału wejściowego.
10. Pojęcie dekady i oktawy częstotliwości.
Dekada:
odnosi się do zakresu częstotliwości, w którym najwyższa
częstotliwość jest dziesięciokrotnie większa od najniższej częstotliwości.
Jest to logarytmiczna jednostka miary używana do opisu
szerokości pasma częstotliwości.
Oktawa:
odnosi się do zakresu częstotliwości, w którym najwyższa
częstotliwość jest dwukrotnie większa od najniższej częstotliwości.
Jest to także logarytmiczna jednostka miary,
ale zakres jest mniejszy niż w przypadku dekady.
11. Parametry układów wyznaczane z charakterystyk częstotliwościowych.
12. Definicja częstotliwości charakterystycznych
Częstotliwości charakterystyczne to określone punkty na osi częstotliwości,
które są istotne dla analizy charakterystyk częstotliwościowych układu,
systemu lub sygnału. Istnieją różne częstotliwości charakterystyczne,
z których każda odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu zachowania układu w dziedzinie
częstotliwości.
Górna częstotliwość graniczna to najwyższa częstotliwość, przy której sygnał jest
przenoszony przez układ z minimalnym tłumieniem. Dla pasma 3 dB, jest to
częstotliwość, przy której amplituda sygnału wyjściowego spada do 70.7% (lub o 3 dB)
wartości amplitudy maksymalnej w paśmie.
Dolna częstotliwość graniczna to najniższa częstotliwość, przy której sygnał jest
przenoszony przez układ z minimalnym tłumieniem. Dla pasma 3 dB, jest to
częstotliwość, przy której amplituda sygnału wyjściowego spada do 70.7% (lub o 3 dB)
wartości amplitudy maksymalnej w paśmie.
13. Skala decybelowa, sposób obliczania wartości ilorazu mocy, napięcia, prądu
(wzmocnienia) w decybelach. Sposób przeliczania wartości z miary liniowej na
decybelową (zadanie z wykorzystaniem kalkulatora).
Skala decybelowa
sposób obliczania wartości ilorazu mocy, napięcia, prądu
(wzmocnienia) w decybelach.
14. Pojęcie punktu pracy i transkonduktancji. Sposób obliczania transkonduktancji
tranzystora BJT w przypadku pracy liniowej (małosygnałowej).
Punkt pracy:
odnosi się do stanu pracy urządzenia elektronicznego, w którym jest ono stabilne i
działa w oczekiwany sposób. Dla tranzystora bipolarnego (BJT), punkt pracy jest
charakteryzowany przez napięcie kolektor-emiter oraz prąd kolektora​, które pozostają
w określonych granicach, gdy tranzystor jest w stanie stabilności termicznej.
Transkonduktancja:
wskaźnik który określa zmianę prądu kolektora w odpowiedzi na zmianę napięcia
bazowego w tranzystorze bipolarnym (BJT). Jest to miara wzmocnienia tranzystora. W
przypadku pracy liniowej (małosygnałowej), transkonduktancja jest często obliczana
jako pochodna prądu kolektora po napięciu bazowym przy ustalonym punkcie pracy.
Sposób Obliczania Transkonduktancji tranzystora BJT w Pracy Liniowej (Małosygnałowej) :
15. Pojęcie pracy małosygnałowej elementu, układu nieliniowego.
Praca małosygnałowa elementu lub układu nieliniowego to analiza zachowania tego
elementu lub układu w warunkach, w których sygnały wejściowe są na tyle małe, że można
je traktować jako liniowe odchylenia od ustalonego punktu pracy. Jest to istotne w
projektowaniu i analizie układów elektronicznych, ponieważ ułatwia analizę i projektowanie,
zakładając liniową reakcję na małe zmiany sygnałów wejściowych.
16. Warunek pracy małosygnałowej tranzystora BJT.
17. Schemat potencjometrycznego układu polaryzacji tranzystora. Rola poszczególnych
elementów w tym układzie.
18. Rola poszczególnych elementów w układzie wzmacniacza małosygnałowego z
tranzystorem BJT w układzie WE (zwłaszcza pojemności).
19. Pojęcie impedancji wejściowej i wyjściowej wzmacniacza, wartości tych parametrów
w układach idealnych.
Impedancja wejściowa:
Impedancja wyjściowa:
20. Pojęcie wzmocnienia napięciowego, roboczego i skutecznego.
21. Sposób obliczania w mierze liniowej i decybelowej wzmocnienia kaskadowego
połączenia stopni wzmacniających.
22. Wpływ pojemności w układzie wzmacniacza na jego właściwości częstotliwościowe.
23. Pojęcie sprzężenia zwrotnego.
Sprzężenie zwrotne w elektronice to sytuacja, w której część sygnału wyjściowego z układu
jest ponownie podawana na jego wejście. Może być pozytywne (dodatnie) lub ujemne
(ujemne). Sprzężenie zwrotne ujemne, które jest najczęściej stosowane, pomaga poprawić
stabilność, zmniejszyć zniekształcenia, rozszerzyć pasmo przenoszenia oraz zwiększyć
dokładność i precyzję układu. Na przykład, wzmacniacze operacyjne i układy regulacyjne
wykorzystują sprzężenie zwrotne, aby kontrolować różne właściwości układu. To narzędzie
jest kluczowe dla projektowania i analizy układów elektronicznych.
24. Schemat blokowy układu ze sprzężeniem zwrotnym.
25. Rodzaje sprzężenia zwrotnego i ich zastosowanie.
26. Warunki generacji drgań.
27. Budowa wzmacniacza operacyjnego – schemat blokowy i rola poszczególnych
bloków.
28. Definicje parametrów wzmacniaczy operacyjnych – wzmocnienia różnicowego,
wzmocnienia sumacyjnego i współczynnika tłumienia sygnału sumacyjnego.
29. Właściwości idealnego wzmacniacza operacyjnego.
30. Charakterystyka przejściowa wzmacniacza operacyjnego
31. Pojęcie pracy wzmacniacza operacyjnego w konfiguracji odwracającej i
nieodwracającej – szkic ch-ki przejściowej dla obu przypadków.
32. Charakterystyka amplitudowa wzmacniacza operacyjnego z korekcją, szkic.
33. Zasada wymiany wzmocnienia na pasmo (obliczanie górnej częstotliwości pasma
przenoszenia wzmacniacza objętego sprzężeniem zwrotnym przy danych fT, A0, i Af
lub fT i A0)
34. Wzmacniacz odwracający – schemat i właściwości (Au, Zwe, Zwy)
35. Wzmacniacz nieodwracający – schemat i właściwości (Au, Zwe, Zwy)
36. Wtórnik – schemat i właściwości (Au, Zwe, Zwy)
37. Pojęcie komparatora.
Komparator to układ elektroniczny, który porównuje dwa napięcia wejściowe i generuje
sygnał wyjściowy w zależności od tego, które napięcie jest wyższe. Komparatory są
powszechnie używane w różnych aplikacjach, takich jak przetworniki analogowo-cyfrowe
(ADC), generatory sygnałów i układy detekcji progowej.
38. Pojęcie ogranicznika (ogranicznik symetryczny i niesymetryczny)
Ograniczniki napięcia są układami, w których przedział zmian napięcia na wyjściu jest
ograniczony do wartości określonych przez projektanta