Інші електронні перетворювальні пристрої

⇐ ПредыдущаяСтр 24 из 29Следующая ⇒

Інвертори – пристрої, призначені для перетворення постійної напруги (або струму) в змінну напругу заданої форми і частоти.

Конвертори –перетворюють постійну напругу (або струм) одного рівня в постійну напругу (або струм) іншого рівня. В його структуру входять інвертор, випрямляч і трансформатор.

Безпосередні перетворювачі частоти – перетворюють енергію змінного струму частотою 50 гц в енергію змінного струму іншої частоти.

Стабілізатори - пристрої, призначені для підтримання заданого параметру (U чи І ) на заданому рівні при наявності дестабілізуючих факторів.

Література:

1. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Підручник.-3-є вид. – К.: Каравела, 2009 – 296с.

2. Малинівський С.М. Загальна електротехніка.- Л.:»Бескид Біт», 2003

3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.:Энергоатомиздат, 1983

4. Под ред. Герасимова В.Г. Основы промышленной электроники.-М.:Высш. шк., 1986.

5. Жеребцов Н.П. Основы электроники. . М.: 1990.

6. Гусев В.Г. Электроника. Учеб. пособ. - М.: Высш. шк. 1991. - 622с.

Контрольні питання:

1. Однофазний однопівперіодний випрямляч.

2. Однофазний двопівперіодний випрямляч змінного струму.

3. Призначення випрямлячів та фільтрів.

4. Пояснення зовнішньої характеристики випрямляча.

5. Призначення фільтрів. Пояснення принципу роботи С-фільтру.

6. Призначення фільтрів. Пояснення принципу роботи L-фільтру.

Тема №5.Електронні підсилювачі

Лекція №9.

Електронні підсилювачі

План

1. Призначення, класифікація підсилювачів та їх характеристики.

2. Однокаскадний підсилювач на біполярному транзисторі, основні характеристики.

3. Термостабілізація режимів роботи.

4. Багатокаскадні підсилювачі.

5. Зворотні зв’язки в підсилювачах.

Електронні пристрої: підсилювачі

Електронним підсилювачем називаєтьсяелектронний напівпровідниковий пристрій, призначений для підсилення сигналів за рахунок енергії джерела сталого струму.

Використовуються:для підсилення і перетворення електричних сигналів в радіотехніці, обчислювальній і інформаційно-вимірювальній техніці, в пристроях автоматики і керування.

Класифікація підсилювачів:

за принципом дії діляться на:

-підсилювачі напруги і струму;

-підсилювачі потужності;

-електронні повторювачі;

-підсилювачі постійного струму, які, в свою чергу, діляться на диференціальні та операційні.

в залежності від пристроїв, що використовуються для підсилення, діляться на:

-транзисторні;

-електронно-лампові підсилювачі.

за структурною схемою підсилювачі діляться на:

-однокаскадні;

-багатокаскадні (де для збільшення загального коефіцієнта підсилення використовується багато каскадів).

за частотою сигналу, що підсилюється, діляться на:

-низькочастотні (від 15 Гц до 100 кГц);

-високочастотні (100 кГц – 10 МГц);

- надчастотні (сверхчастотні) ( > 10 МГц );

- широкосмуговий;

- вузькосмугові (резонансні) підсилювачі.

по виду зв’язку між каскадами діляться на підсилювачі:

-з від’ємним зворотним зв’язком (Re-зв’язком);

-з трансформаторним зв’язком;

-з безпосереднім зв’язком.

Параметри підсилювачів:

1) Вхідні: u_вх, і_вх , R_вх;

2) Вихідні: u_вих , і_вих , R_вих ;

3) Коефіцієнти підсилення: К_u, K_i , К_Р : У випадку багато каскадного підсилювача: К = К₁ К₂К₃ ... К_n

4) Характеристики: АХ, АЧХ, ФЧХ;

5) ККД;

6) смуга пропускання: Δ f = f_max – f _min ;

7) динамічний діапазон амплітуд D;

8) коефіцієнт лінійних спотворень;

9) коефіцієнт нелінійних спотворень.

Однокаскадний підсилювач на біполярному транзисторі з Re – зв’язком

1) Схема підсилювача на транзисторі з загальним емітером (рис.78):

В схемі:

1) вхід підсилювача: затискачі емітер-база.

2)виходом вважається вхід наступного каскаду або затискачі, до яких підключається навантаження.

3) головне колопідсилювача-джерело живлення Е_K , резистор R_K,
транзистор VT;

4)приймач підсиленого сигналу R_н, підключений через розподільчий конденсатор С_вих до колектора і емітера, VT – вихідне коло підсилювача;

5)коло е_Г , С_вх, база –емітер транзистора – вхідне коло підсилювача.

Генератор сигналу е_Г, який треба підсилити, під’єднується до бази і емітера транзистора через розділовий конденсатор С_вх.

6)вхідним R_вх і вихідним R_вих опором підсилювача називають відповідно опір з боку вхідних і вихідних затискачів підсилювача.

Особливості схеми:використовується одне джерело живлення – джерело вихідного кола Е₂, яке називають джерелом початкового зміщення вхідного і вихідного кола.

Струм, що тече у вхідному колі (струм бази) при відсутності вхідного змінного сигналу називається струмом початкового зміщення І_бо .

Струм, що тече у вихідному колі (колекторний струм) при відсутності вхідного змінного сигналу, називається струмом початкового зміщення І_ко у вихідному колі.

Призначення елементів схеми:

а) С_вх, С_вих – розділові конденсатори – перешкоджають попаданню сталих складових напруги на вхід підсилювача і з його виходу на наступний каскад;

б) схема стабілізації з подільником напруги R₁, R₂в колі бази забезпечує стабілізацію робочої точки транзистора шляхом утворення необхідної початкової напруги зміщення на переході база-емітер;

в) С_е – ємність, яка шунтує опір R_е в колі емітера. Її вмикають || R_е для того, щоб виключити падіння напруги від протікання змінної складової струму емітера, тобто для стабілізації режима транзистора по сталому струму. Конденсатор виправдовує своє призначення, якщо виконується умова:
Х_Се<< R_е;

г) R_е забезпечує термостабілізацію схеми (тобто, струм колекторав цій схемі при зміні температури змінюється дуже мало із-за введення опору R_е.)

Чому? :

При зміні струму зміщення І_к _с ( струм через колектор при подачі до переходів тільки сталої напруги, без змінного вхідного сигналу) вголовному коліпід дією температури змінюється падіння напруги на резисторі R_е.

Але так як для схеми напруга сталого зміщення U_{БЕ с} = U_{R 2} – I_КcR_{e ,}

де U_{R 2} – напруга на резисторі R₂ , то зміна струму I_Кc під дією температури приводить до автоматичної зміни напруги початкового зміщення U_{БЕ с} . Щоб R_e не впливав на значення змінного струму, він шунтується конденсатором С_е, опір якого для змінного струму малий.

Принцип дії

Напруга на переході база-емітер U_Б-Е<< Е_К , тому І_Кз >> І_Бз. При цьому напруга Е₂ розподіляється між лінійним елементом R_К і нелінійним елементом (транзистором) U_КЕ прямо пропорційно їх опорам.

Якщо підключити джерело змінної ЕРС е_Г, то струм у вхідному колі визначається сумарною дією Е₂ і е_Г і буде змінним. У вихідному колі теж з’являється змінна складова струму. Змінна напруга е_Г модулює опір транзистора, а отже, і струм в головному колі підсилювача, але його значення буде значно більшим струму вхідного кола.

Наявність змінної складової струму в головному колі приведе до перерозподілу (з часом) напруги джерела Е_К між лінійним елементом і нелінійним, тобто між R_К і транзистором. Інакше говорячи, у вихідному колі з’явиться змінна складова напруги.

Якщо паралельно нелінійному елементу - транзистору (затискачі 1-3) через конденсатор С_вих підключити навантаження R_н (приймач підсиленого сигналу), то через R_н буде протікати тільки змінний струм, обумовлений змінною складовою напруги на транзисторі.

Висновки:

1. Підсилення сигналу здійснюється за рахунок енергії джерела живлення головного кола Е_К.

2. Для нормального режиму роботи підсилювача у вхідному колі необхідно створити режим початкового зміщення.

3. При дії вхідного змінного сигналу на транзистор змінюється його параметр (опір), в результаті чого в головному колі підсилювача виникають змінні складові струму і напруги. Підсилювальні властивості схеми проявляються тим сильніше, чим в більших межах змінюється параметр транзистора.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 165; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 19 20 21 22 232425 26 27 28 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!