Файл: Ответы на билеты Вопрос Характеристика и параметры p n перехода. Ответ.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 13
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 6. Каскады с резисторной связью
Резисторные каскады не обладают дрейфом нуля, передаваемым на следующий каскад, и позволяют обеспечить необходимые напряжения на УЭ при питании многокаскадного усилителя от одного источника. Эти каскады могут усиливать сигналы в очень широкой полосе частот, потребляют малую мощность от источника питания, нечувствительны к магнитным полям, имеют малые габариты, вес и стоимость. Поэтому резисторные каскады наиболее употребительны в качестве каскадов предварительного усиления.
В каскадах с трансформаторной межкаскадной связью, используется трансформатор Тр, через первичную обмотку которого, включаемую в выходную цепь УЭ, на коллектор подается напряжение питания, а к вторичной присоединяют входную цепь следующего каскада. Переменная составляющая выходного тока, проходя через первичную обмотку, создает в ней напряжение сигнала, трансформирующееся во вторичную обмотку и подающееся на вход следующего каскада (рис. 7).
Рис. 7. Каскады с трансформаторной связью
Коэффициент усиления по напряжению у трансформаторных каскадов обычно в 2 – 10 раз выше, чем у резисторных, но усиливаемая полоса частот много уже. Размеры, вес и стоимость трансформаторного каскада в несколько раз больше тех же параметров резисторного каскада; трансформатор чувствителен к наводкам от внешних магнитных полей. Но применение трансформатора с соответствующим коэффициентом трансформации позволяет создать для УЭ каскада оптимальное сопротивление нагрузки и получить наибольшую мощность и сигнала при хорошем КПД. Поэтому, несмотря на недостатки, трансформаторные каскады очень часто используют для мощного усиления сигналов с неширокой полосой частот (например, звуковых).
Дроссельная схема связи аналогична резисторной, но резистор в цепи коллектора заменен дросселем (рис. 8). Назначение деталей схемы такое же, как и соответствующих деталей резисторного каскада.
Рис. 8. Каскады с дроссельной связью
Дроссельная схема связи позволяет повысить напряжение питания на коллекторе вследствие малого сопротивления дросселя постоянному току и получать даже больший КПД, чем у трансформаторного каскада. Коэффициент усиления дроссельных каскадов немного выше, чем у резисторных; полоса усиливаемых частот меньше, чем у резисторных, но больше, чем у трансформаторных каскадов.
В настоящее время, дроссельные каскады применяются редко, так как для предварительного усиления целесообразнее применять резисторные каскады, дающие практически то же усиление, но имеющие гораздо более широкую полосу пропускания, меньший вес и стоимость.
Вопрос 46.
Начертите схему транзисторного генератора синусоидальных колебаний с самовозбуждением, объясните назначение каждого элемента, принцип работы, область применения.
Ответ.
Электронными генераторами называются устройства, преобразующие электрическую энергию источника постоянного тока (источника питания) в энергию электрических колебаний заданных формы и частоты. Генераторы, формирующие синусоидальные колебания, называются генераторами синусоидальных, или гармонических колебаний.
По принципу управления генераторы разделяются на две группы – генераторы с самовозбуждением (автогенераторы) и генераторы с внешним ( независимым) возбуждением.
Схема автогенератора (рис. 9) содержат усилитель, охваченный обратной связью. Для реализации автогенератора синусоидальных колебаний элементы схем либо усилителя, либо ОС необходимо выбирать с явно выраженными частотными свойствами.
Автогенераторы, выполненные на основе схемы резонансного усилителя, часто называют автогенераторами типа LC , а автогенераторы, построенные на основе схемы усилителя на RC цепях,– автогенераторами типа RC или RC генераторы. Генерирование колебаний с частотами меньше 15 – 20 кГц на резонансных LC контурах затруднено и неудобно из-за их громоздкости. В низкочастотном диапазоне широко используются генераторы типа RC .Они могут генерировать весьма стабильные синусоидальные колебания в сравнительно широком диапазоне частот от долей герца до сотен килогерц. Кроме того, они имеют малые габариты и массу.
Рис. 9. Транзисторный автогенератор типа LC
Назначение элементов схемы:
-R1 и R2 – делитель напряжения для подачи напряжения смещения на базу транзистора;
-Rэ Cэ – цепь автоматического смещения рабочей точки на характеристиках транзистора и термостабилизации транзистора;
LC – параллельный колебательный контур;
Lсв – катушка положительной обратной связи;
Cр – конденсатор для соединения одного из концов катушки связи с общей шиной (заземления) по переменному току.
В момент подключения автогенератора к источнику питания в коллекторной цепи транзистора появляется переменный коллекторный ток из-за наличия в колебательном контуре случайных колебаний электрических зарядов.
Обратная связь трансформаторного типа осуществляется с помощью катушки связи Lсв – она управляет работой транзистора. Катушка Lсв индуктивно связана с катушкой L, т.е. находится в ее магнитном поле.
Проходя через катушку L переменный ток создает вокруг нее переменное магнитное поле, изменяющееся с частотой
В катушке обратной связи Lсв, наводится ЭДС индукции – переменное напряжение той же частоты. Оно прикладывается между базой и эмиттером транзистора. Это напряжение вызывает пульсацию коллекторного тока при отпирании и запирании транзистора.
Переменная составляющая коллекторного тока восполняет потери энергии в контуре, создавая на нем усиленное транзистором переменное напряжение. В свою очередь это приводит к новому нарастанию напряжения на катушке связи, которое влечет за собою новое нарастание амплитуды тока коллектора и т. д.
Являясь первоисточником электрических колебаний, автогенераторы
широко используются в радиопередающих и радиоприемных устройствах, в
измерительной аппаратуре, в электронных вычислительных машинах, в устройствах телеметрии и т. д.
Вопрос 54.
Перечислите основные схемы выпрямления переменного тока на полупроводниковых диодах. Вычертите схему однополупериодного выпрямителя и объясните принцип его работы с помощью графиков напряжения и тока.
Ответ.
Схемы построения выпрямителей переменного напряжения можно поделить на однофазные и трехфазные, однополупериодные и двухполупериодные (мостовые).
На рисунке 10 приведена схема однофазного однополупериодного выпрямителя переменного тока.
Рис. 10. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя
Графики напряжений и токов, поясняющие работу однополупериодного выпрямителя на активную нагрузку с учетом потерь в трансформаторе и диоде, представлены на рис. 11.
Рис. 11. Графики напряжений и токов схемы при работе на активную нагрузку
Под действием ЭДС вторичной обмотки e2 ток в цепи нагрузки id может проходить только в течение тех полупериодов, когда анод диода имеет положительный потенциал относительно катода. Диод пропускает ток ivd в первый полупериод, во второй полупериод, когда потенциал анода становится отрицательным, ток в цепи равен нулю.
Выпрямленное напряжение ud в любой момент времени меньше ЭДС вторичной обмотки e2, так как часть напряжения теряется на активных сопротивлениях трансформатора и открытого диода.
Максимальное обратное напряжение на диоде Uобрmax, достигает амплитудного значения ЭДС вторичной обмотки E2m.
График первичного тока трансформатора подобен диаграмме вторичного тока, если пренебречь током намагничивания и исключить из него постоянную составляющую Id, которая в первичную обмотку не трансформируется.
В сердечнике трансформатора за счет постоянной составляющей тока вторичной обмотки создается добавочный постоянный магнитный поток, насыщающий сердечник. Это явление называется – вынужденное подмагничивание сердечника трансформатора постоянной составляющей тока, которое является главным недостатком данной схемы.
В результате насыщения намагничивающий ток трансформатора возрастает в несколько раз по сравнению с током в нормальном режиме намагничивания сердечника. Возрастание намагничивающего тока обусловливает увеличение сечения провода первичной обмотки, следствием чего являются завышенные размеры трансформатора и габариты выпрямителя в целом.
