Файл: Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 0
Вторичные обмотки входного трансформатора присоедине
ны так, что |
на базы Транзисторов |
Т1 |
и Т2 подаются про |
||
тивофазные |
напряжения |
входного сигнала |
(к базе Т1 |
присое |
|
динен вывод |
без точки |
, а к базе |
Т2 - |
с точкой) |
(см, |
рис. 90). Это приводит к тому, что |
транзисторы ТТ |
и Т2 |
при действии входного сигнала будут поочередно открываться и закрываться на каждом полупериоде сигнала. Пусть, на пример, на положительных полупериодах (плюс на выводах с точкой) всегда открывается транзистор Т1 и закрывается транзистор Т2, а на отрицательных полупериодах открыва - ется Т2 и закрывается Т1.
Теперь через открывающиеся транзисторы будут проте - кать токи от той половины вторичных обмоток сетевого трансформатора, фаза напряжения которого в данный момент совпадает с фазой входного сигнала. Входной сигнал имеет ту же частоту, что и сетевое напряжение.
Если, например, на положительной полуволне сетевого напряжения появляется плюс на выводах с точкой, то через открытый в этот момент транзистор Т1 потечет ток от ле вой половины обмотки П (см. рис. 90) (через Rhi , Т1эк На отрицательной полуволне сетевого напряжения через от крытый транзистор Т2 потечет ток от левой половины об
мотки Ш (через . ДЗ , R«., TZL |
). |
Следовательно, для такого |
сочетания фаз входного и се |
тевого напряжений при действии входного сигнала токи от
обоих полупериодов проходят через нагрузку |
Rhi |
. |
При |
перемене фаз входного сигнала на 180 транзистор |
Т1 |
бу - |
дет открываться на отрицательной полуволне и закрываться
на положительной полуволне, а транзистор Т2 - |
наоборот. |
||
В этом случае через открытые транзисторы Т1 и Т2, |
|||
диоды Д2 « Д4 |
и нагрузку теперь уже |
(?нг |
будут |
протекать токи от правых половин обмоток сетевого |
транс |
||
форматора (от обоих полупериодов напряжения). |
|
|
|
Таким образом, |
в зависимости от фазы входного напря |
жения ток двухполупериодного выпрямителя будет протекать
либо через нагрузку |
Rh |
■ либо через нагрузку Rhz |
|
Прохождение тока через нагрузку |
Rhi (например, |
129
через обмотку |
возбуждения |
серводвигателя) соответствует |
||||||||
ходу |
'вперед', |
а прохождение тока через нагрузку |
Rtu |
- |
||||||
ходу |
'назад", |
электропривод реверсирует . |
|
|
|
|||||
|
При отсутствии |
сигнала оба |
транзистора |
одинаково |
от- ■ |
|||||
крыты. |
Через |
нагрузки |
Rm |
и |
Кнг. |
проходят |
оди |
|||
наковые |
токи, |
их действия |
компенсируют друг друга |
и |
|
|||||
электропривод |
не работает. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
На резисторы |
R, |
и |
R^ |
могут |
подаваться |
напряжения от корректирующих цепей или цепей обратной свя зи.
98. ЧТО ТАКОЕ УСИЛИТЕЛЬ |
Усилители постоянного то- |
ПОСТОЯННОГО ТОКА И ЕГО |
ка (УПТ) предназначены |
ЗНАЧЕНИЕ ? |
для усиления сигналов |
|
постоянного тока, т. е. |
|
сигналов, медленно изме |
няющихся во времени по произвольному закону как по вели чине, так и по направлению. Следовательно, усилитель по стоянного тока может в равной мере усиливать как сигналы с нулевой частотой (сигналы постоянного тока),так и сигна-. лы переменного тока. Полоса пропускания частот УПТ доста
точно |
широка, |
она ограничивается лишь на верхних частотах, |
когда |
начинает |
сказываться влияние паразитных емкостей |
электронных ламп и монтажа.
В области нижних частот частотная характеристика УПТ простирается до нуля герц.
Обычно возникает необходимость усиления сигналов в форме очень малых медленно изменяющихся напряжений по
стоянного тока, например, усиление |
термоэдс термопар |
|||
или усиление |
маломощных биотоков, |
ЭДС пьезодатчиков и |
||
т. д. |
|
|
|
|
Усиление всех этих и подобных им |
сигналов осуществля |
|||
ется, главным образом, в целях повышения мощности их |
||||
воздействия на различные исполнительные механизмы |
(из |
|||
мерительные приборы, электромагниты, |
золотников , |
реле |
||
и т. д. ). |
|
|
|
|
Основной |
характерной чертой УПТ является отсутствие |
|||
во входных, |
выходных целях и межкаскадных связях раздели |
130
тельных конденсаторов или трансформаторов. Все связи в усилителях постоянного тока выполняются гальваническими; т .е . через такие цепи, которые передают потенциалы посто янного тока. Эти связи обычно осуществляются посредством различных резисторов.
Наличие гальванических связей между каскадами УПТ значительно усложняет задачу задания и стабилизации уста новленных режимов работы электронных ламп или транзисто ров, что обусловливает работу этих усилителей.
Для получения заданного напряжения смещения на сетках ламп приходится компенсировать или уравновешивать (за счет дополнительных источников питания) постоянные составляю - щие анодных напряжений ламп.
Всякие изменения параметров элементов, входящих в схе му УПТ и участвующих в компенсации или уравновешивании напряжений постоянных составляющих, приводит к расстройст вам установленного режима работы и появлению так называе мого "дрейфа нуля".
При отсутствии входного сигнала в случае расстройки ре жима на выходе появляется некоторое напряжение постоянно го тока, которое со временем увеличивается (дрейфует). На стройка нуля нарушается, это явление и называют дрейфом нуля.
Дрейф нуля один из наиболее характерных и важных не
достатков УПТ. |
Кроме того, необходимость применения до |
|||
полнительных источников питания и делителей напряжения в |
||||
значительной мере удорожает стоимость усилителя. В борь |
||||
бе за снижение |
дрейфа нуля приходится еще больше услож |
|||
нять схему |
УПТ |
и увеличивать его |
и без того высокую |
|
стоимость. |
Устройство и принцип действия усилителей посто |
|||
янного тока |
будут описаны ниже. |
|
||
99. КАК КРАТКО КЛАССИФИЦИ- |
По своему устройству |
|||
РУЮТСЯ УСИЛИТЕЛИ ДОСТОЯН- |
усилители постоянного |
|||
НОГО ТОКА |
? |
тока ( УПТ) разделяют |
||
|
|
|
|
ся на два вида: |
а) |
усилители |
постоянного тока прямого усиления, у кото |
рых сигнал постоянного тока, подлежащий усилению непосред—
131
ственно последовательно, воздействует на усилительные эле менты, усиливая это воздействие от каскада к каскаду. Та - кие усилители обладают значительным дрейфом нуля ;
б) усилители с преобразованием, где сигналы постоянно го тока предварительно преобразуются в пропорциональные сигналы переменного тока той или иной частоты^ и усиление ведется усилителем переменного тока.
В зависимости от конструкции схемы усилители прямого усиления подразделяются на :
а) УПТ с делителем напряжения, где анодные напряжения и напряжения смещения сеток для каждой лампы каскада сни маются с определенных участков многоступенчатого делителя напряжения, подключенного в источнику анодного пит .кия.
Величина напряжения этого источника зависит от числа каска
дов vcm. п. 1 0 1 ): |
|
|
|
б) потенциометрические усилители, |
у которых, |
независи |
|
мо от количества каскадов, имеются только два источника |
|||
питания с электродвижущими силами |
Еа- |
и |
Ес соот |
ветственно для анодного и сеточного питания; |
|
|
в) балансные, или мостовые, усилители постоянного тока (параллельно-балансные и последовательно-балансные усили -
•гели).
Усилители постоянного тока с преобразованием могут от личаться друг от друга типом модулятора, например, с вифопреиоразователем, транзисторным модулятором и т. д. • видом усилителя переменного тока, например, с резонансным усили телем или апериодическим усилителем; по роду выходного сигнала, например, с выходным напряжением переменного то ка (наиболее частый вариант; или выходным напряжением по стоянного тока и т. д.
132
100. ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ УСИДИ- |
Апериодический уси- |
ТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТ |
литель предназначен |
АПЕРИОДИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ? |
Для усиления слабых |
|
сигналов переменное |
|
тока, частота которых |
может изменяться в пределах от 100 до 20000 гц (полоса про пускания усилителя). Через каскады такого усилителя должны проходить сигналь' только переменного тока, поэтому в депях этих усилителей установлены разделительные элементы (кон денсаторы или трансформаторы), не пропускающие постоянные составляющие анодного напряжения. По этой причине алерио - дический усилитель не может усиливать сигналы постоянного тока.
В усилителях постоянного тока прямого усиления раздели тельные конденсаторы или трансформаторы отсутствуют и кас кады между собой связаны гальванически. Наличие гальвани ческих связей - главная отличительная особенность усилите - лей постоянного тока прямого усиления.
Гальванические связи в цепях УПТ приводят к необходи - мости уравновешивания или компенсации постоянных составля ющих напряжения источника питания, так как непосредственно отделить сигнал постоянного тока от постоянной составляющей анодного напряжения невозможно.
Всякое нарушение условий уравновешивания приводит к по явлению дрейфа нуля.
Дрейф нуля - обязательно сопутствующий усилителю посто янного тока - является его следующей отличительной особен ностью. Апериодический усилитель усиливает сигналы только переменных токов, поэтому он дрейфом нуля не обладает.
Усилитель постоянного^ тока в отличие от апериодического может усиливать как сигналы постоянного тока, так и сигна - лы переменных токов и поэтому является более универсаль - ным. Полоса пропускания УПТ достаточно широка. Частотная характеристика УПТ не имеет завала в области нижних часто! вплоть до нуля герц.
В области верхних частот, как и у апериодического усили теля, частотная характеристика ограничивается влиянием па -
133