Электронные усилители и генераторы
Описание усилителей как электронных устройств. Конструктивное решение усилителей на микросхемах. Электронные генераторы. Электронные коммутирующие элементы и устройства. Логические элементы и цифровые устройства. Источники питания электронных устройств.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.08.2020 |
| Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Стабилизаторы подразделяются на стабилизаторы напряжения и тока, параметрические и компенсационные, непрерывного и импульсного регулирования.
Основной характеристикой работы любого стабилизатора является коэффициент стабилизации
по напряжению
, (17.1)
по току
, (17.2)
где , - приращения входного и выходного напряжения; - приращение тока нагрузки; , , - номинальные значения входного и выходного напряжения и тока нагрузки соответственно.
Наиболее простым стабилизатором постоянного напряжения является параметрический, основанный на подключении параллельно нагрузке полупроводникового стабилитрона (рис. 17.7 а).
Кроме стабилитрона, в стабилизатор входит балластный резистор для создания требуемого режима работы. Принцип работы стабилизатора основан на нелинейности вольт-амперной характеристики стабилитрона.
Таблица 17.2
|
Схема фильтра |
Параметры |
|||
|
Емкостный фильтр |
||||
|
Индуктивный фильтр |
||||
|
LC-фильтр |
||||
|
Электронный фильтр |
____ |
____ |
____ |
При увеличении напряжения, подаваемого на вход стабилизатора, рабочая точка характеристики (рис. 17.7 б) перемещается из точки 1 в точку 2. Ток стабилитрона при этом изменяется достаточно сильно. Но напряжение мало отличается от напряжения , т.е. практически не изменяется напряжение нагрузки.
а) б)
Рис. 17.7
Основным достоинством параметрического стабилизатора является надежность работы и простота схемы. Недостатки - низкий коэффициент полезного действия, а также некоторые колебания напряжения стабилизации при изменениях , обусловленные наличием большого динамического сопротивления стабилитрона. Кроме того, напряжение стабилизации существенно зависит от температуры окружающей среды, что особенно заметно у мощных стабилитронов.
Перечисленные недостатки обусловили создание так называемых компенсационных стабилизаторов. Основу схем компенсационных стабилизаторов составляют транзисторы, работающие в режиме эмиттерного повторителя, или операционные усилители в интегральном исполнении.
На рис. 17.8 а представлена схема простейшего компенсационного стабилизатора. Транзистор VT1 работает в режиме эмиттерного повторителя, а напряжение на его базе задается параметрическим стабилизатором на стабилитроне VD и резисторе .
а) б)
Рис. 17.8
Ток параметрического стабилизатора значительно меньше тока нагрузки. Следовательно, КПД компенсационного стабилизатора выше, чем параметрического, поскольку у первого основная часть входного тока попадает в нагрузку, тогда как у второго в большей степени ответвляется в стабилитрон. Транзистор VT1 в данной схеме работает не в ключевом, а в активном режиме. Усилитель постоянного тока выполнен на маломощном транзисторе VT2 и резисторе . С помощью резистора регулируется напряжение .
При увеличении входного напряжения или уменьшении тока нагрузки увеличивается напряжение . Появляется сигнал обратной связи в виде части напряжения , снимаемого с делителя , , , который сравнивается с напряжением на стабилитроне. Напряжение на стабилитроне остается постоянным, поэтому напряжение транзистора VT2 уменьшается, значит, снимается ток коллектора транзистора VT2. Это приводит к уменьшению напряжения транзистора VT1, вследствие чего стабилизируется напряжение .
Для повышения эффекта стабилизации в последнее время вместо усилителя на транзисторе (VT2) используют схемы с интегральными операционными усилителями (рис. 17.8 б). В таких стабилизаторах существенно увеличивается коэффициент усиления, что позволяет повысить коэффициент стабилизации и снизить пульсации выходного напряжения стабилизатора.
Инверторы
Некоторые электронные устройства, входящие в состав автоматических систем управления производственными процессами, требуют для своей работы энергию переменного тока определенной частоты. Такие системы устанавливают на различных мобильных агрегатах, источниками питания которых служат устройства прямого преобразования энергии (топливные элементы, аккумуляторные батареи, термо- и фотоэлектрические преобразователи и др.).
В состав блока питания электронных устройств входят так называемые автономные инверторы, осуществляющие преобразование постоянного тока в переменный с неизменной или регулируемой частотой.
Рассмотрим устройство и работу инвертора на примере однофазного мостового автономного инвертора напряжения (рис. 17.9 а).
а) б)
Рис. 17.9
усилитель электронный генератор
Основными элементами инвертора являются тиристоры и конденсатор. Конденсатор обязателен в схеме для обеспечения запирания тиристоров и формирования выходного напряжения.
В автономном инверторе напряжения источник питания работает в режиме источника ЭДС. Напряжение на нагрузке появляется при поочередном включении тиристоров VS1, VS4 и VS2, VS3, управление которыми осуществляется импульсами сигналов, поступающих от специальной схемы управления СУ.
Входной управляющий импульс от СУ открывает первую пару тиристоров VS1 и VS4 и закрывает ранее открытые VS2 и VS3. На сопротивлении нагрузки возникает напряжение положительной полярности, которое равно ЭДС Е источника питания (рис. 17.1 б). Второй управляющий импульс запирает тиристоры VS1 и VS4 и открывает пару VS1 и VS4. В этом случае напряжение , также равное ЭДС, имеет отрицательную полярность. Таким образом, напряжение на нагрузке переменное и имеет прямоугольную форму.
При открытии и закрытии тиристоров ток нагрузки изменяется не скачкообразно, а плавно (вследствие активно-индуктивного характера нагрузки). При уменьшении до нуля и изменении затем направления ток не может протекать через тиристоры, так как одна их пара закрыта, а для другой он имеет обратное направление. Для прохождения тока нагрузки в схему включены диоды VD1- VD4 в направлении, обратном тиристорам.
Чтобы получить напряжение на выходе инвертора, близкое к синусоидальному, необходимо последовательно с нагрузкой включить фильтр, отсекающий высшие гармоники напряжения.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Цифровые электронные устройства: история развития, классификация электронных, комбинационных и логических устройств. Классификация вентилей как энергопотребителей. Элементная база; энергетика и скорость производства и обработки цифровой информации.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.09.2011Классификация автоматических регуляторов. Законы регулирования. Источники первичной информации для электронных промышленных устройств. Виды и принцип действия тепловых, тензометрических, пьезоэлектрических, емкостных и электромагнитных преобразователей.
методичка [1,7 M], добавлен 25.01.2015Частотные и временные характеристики усилителей непрерывных и импульсных сигналов. Линейные и нелинейные искажения в усилителях. Исследование основных параметров избирательных и многокаскадных усилителей. Усилительные каскады на биполярных транзисторах.
контрольная работа [492,6 K], добавлен 13.02.2015Понятие электронного усилителя, принцип работы. Типы электронных усилителей, их характеристики. Типы обратных связей в усилителях и результаты их воздействия на работу электронных схем. Анализ электронных усилителей на основе биполярных транзисторов.
курсовая работа [540,7 K], добавлен 03.07.2011Динамический режим работы усилителя. Расчет аналоговых электронных устройств. Импульсные и широкополосные усилители. Схемы на биполярных и полевых транзисторах. Правила построения моделей электронных схем. Настройка аналоговых радиотехнических устройств.
презентация [1,6 M], добавлен 12.11.2014Характерные черты аналоговых электронных вольтметров переменного тока. Исследование структуры усилителей по напряжению и по току. Описания вольтметра типа "Модулятор-демодулятор". Изучение схем амплитудных преобразователей с открытым и закрытым входом.
презентация [146,3 K], добавлен 22.10.2013Анализ методики проектирования и расчета электронных устройств. Разработка функциональной, принципиальной схем устройства аналого-цифрового преобразования. Расчет транзисторного ключа. Генератор тактовых импульсов. RS триггеры и логические элементы.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.03.2012Обзор современных схем построения цифровых радиоприемных устройств (РПУ). Представление сигналов в цифровой форме. Элементы цифровых радиоприемных устройств: цифровые фильтры, детекторы, устройства цифровой индикации и устройства контроля и управления.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.12.2009Функции источников питания электронных устройств. Основные параметры однофазных выпрямителей и сглаживающих фильтров. Расчет однофазных мостовых выпрямителей, работающих на емкостных и Г- образных фильтрах RC, расчет резистивно-емкостных фильтров.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 27.12.2010Мультивибратор с ёмкостными коллекторно-базовыми связями (релаксационный генератор колебаний). Ждущий, быстродействующий вибраторы, блокинг-генераторы. Автоколебательный, ждущий режим работы. Пуск в ход двигателей постоянного тока, регулирование частоты.
лекция [329,3 K], добавлен 20.01.2010Роль электронных коммуникаций в компаниях. Электронные коммуникации внутри компании, их классификация в зависимости от величины и сложности. Преимущества и недостатки электронных коммуникаций. Проблема связи между центральным офисом и филиалами.
реферат [24,9 K], добавлен 30.11.2010Понятие и структура, основные элементы и принцип действия широкополосных усилителей, особенности их практического использования. Методы исследования, расчета и проектирования широкополосных усилителей гармонических сигналов и импульсных сигналов.
курсовая работа [179,1 K], добавлен 14.04.2011Электронные ресурсы в российских библиотеках. Понятие и функции электронного ресурса, роль в структуре библиотечного фонда. Научная библиотека им. М.М. Бахтина МГУ им Н.П. Огарева как генератор информационных электронных ресурсов, ее этапы формирования.
курсовая работа [507,1 K], добавлен 05.01.2017Методика и основные этапы разработки устройства формирования управляющих сигналов с "жесткой" логикой работы. Особенности применения современных электронных компонентов при разработке электронных устройств, способы оформления технической документации.
курсовая работа [557,0 K], добавлен 04.01.2014Виды транзисторных усилителей, основные задачи проектирования транзисторных усилителей, применяемые при анализе схем обозначения и соглашения. Статические характеристики, дифференциальные параметры транзисторов и усилителей, обратные связи в усилителях.
реферат [185,2 K], добавлен 01.04.2010Амплитудная модуляция и приём сигналов. Структурная схема передатчика. Характеристики антенно-фидерных устройств. Мостовой балансный модулятор. Устойчивость работы транзисторных усилителей. Расчет фидерного устройства приемного тракта приемника.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 29.06.2012Триггерные устройства как функциональные элементы цифровых систем: устойчивые состояния электрического равновесия бистабильных и многостабильных триггеров. Структурные схемы и классификация устройств, нагрузки и быстродействие логических элементов.
реферат [247,1 K], добавлен 12.06.2009Электронные ключи – элементы, производящие под воздействием управляющего сигнала различные коммутации в импульсных и цифровых устройствах. Схемы электронных ключей на полевых транзисторах. Принцип их работы, схожесть с ключами на биополярных транзисторах.
контрольная работа [168,4 K], добавлен 12.07.2009Типы цифровых частотных дискриминаторов. Формирование дискриминационной характеристики. Цифровые фильтры. Дискретное интегрирование по методу прямоугольников. Цифровой управляемый генератор. Цифровые генераторы опорного сигнала. Реверсивный счетчик.
реферат [187,9 K], добавлен 21.01.2009Построение математической модели динамической системы. Изучение цепочки усилителей, состоящих из соединенных последовательно безынерционного усилителя и фильтра. Неустойчивость образования периодического сигнала и хаотизация сигнала в цепочке усилителей.
контрольная работа [64,7 K], добавлен 24.11.2015
