КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Сглаживающие фильтры
Выпрямители Одним из главных применений полупроводниковых диодов является выпрямление переменного тока. Выпрямитель служит для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение. Мостовая схема выпрямления изображена на рис.46 и состоит из трансформатора Ти четырех диодов: VD 1 - VD 4.
Рис.46 Мостовая двухполупериодная схема выпрямления. Диагональ АВ моста подключена к вторичной обмотке трансформатора, а диагональ СD – к нагрузке. Полярность напряжения на вторичной обмотке изменяется каждую половину периода, в результате чего при более высоком потенциале точки А(+) по сравнению с потенциалом точки В{-) ток проходит в течение первого полупериода А -> VD1 -> С-> R ->D -> VD3 -> B -> А, а вследующий полупериод по пути B->VD2 ->C ->R ->D ->VD4 ->A. Таким образом, выпрямленный ток идет через нагрузку R в течение всего периода переменного тока, поэтому мостовая схема является двухполупериодной. Рассмотренные схемы выпрямления переменного тока позволяют получать выпрямленное, но пульсирующее напряжение. Для питания электронных приборов пульсирующее напряжение непригодно: оно создает фон переменного тока, вызывает искажения сигналов и приводит к неустойчивой работе приборов. Для устранения пульсаций (сглаживания) применяют сглаживающие фильтры. Сглаживающий фильтр состоит из реактивных элементов: конденсаторов и катушек индуктивности (дросселей) (рис.47). Сущность работы сглаживающего фильтра состоит в разделении пульсирующего тока i(t) на постоянную I0 и переменную iсоставляющие. Постоянная составляющая направляется в нагрузку, а нежелательная переменная замыкается через конденсатор, минуя нагрузку.
Рис.47. Схема сглаживающего фильтра Физическая сущность работы в фильтре конденсатора и дросселя состоит в том, что конденсатор (обычно большой емкости), подключенный параллельно нагрузке, заряжается при нарастании импульсов выпрямленного напряжения и разряжается при их убывании, сглаживая тем самым его пульсации. Дроссель, наоборот, при нарастании импульсов выпрямленного тока в результате действия ЭДС самоиндукции задерживает рост тока, а при убывании импульсов задерживает его убывание, сглаживая пульсации тока в цепи нагрузки. С другой стороны, конденсатор и дроссель можно рассматривать как некие резервуары энергии. Они запасают ее, когда ток в цепи нагрузки превышает среднее значение, и отдают, когда ток стремится уменьшиться ниже среднего значения. Это и приводит к сглаживанию пульсаций. Наиболее распространенными сглаживающими фильтрами в выпрямителях электронных приборов являются П-образные LС-фильтры (рис.46, а). В них постоянная составляющая выпрямленного тока, свободно проходящая через дроссель, попадает затем в нагрузку и замыкается через трансформатор. Переменные составляющие, замыкаясь через большие емкости С1и С2, в нагрузку не проходят. При небольших токах нагрузки успешно работает Г-образный фильтр (рис.46, б), а при малых токах нагрузки в качестве сглаживающего фильтра достаточно включить конденсатор (рис.46, в), что и делается в переносных радиоприемниках и магнитолах. Во многих случаях дроссель заменяют резистором, что несколько снижает качество фильтрации, но зато значительно удешевляет фильтр (рис.46, г, д). В наиболее ответственных случаях сглаживающий фильтр делают многозвенным, состоящим из нескольких П-образных или Г-образных LСили RСфильтров (рис.46, е). д е Рис.48. Схемы сглаживающих фильтров. 5. Типы усилителей на транзисторах
Усилители — это электронные цепи, которые используются для увеличения амплитуды электронного сигнала. Цепь, рассчитанная на преобразование низкого напряжения в высокое, называется усилителем напряжения. Цепь, рассчитанная на преобразование слабого тока в сильный, называется усилителем тока. В современной радиоэлектронике основными усилительными устройствами являются транзисторы.
Для того чтобы транзистор обеспечивал усиление, он должен быть в состоянии принять входной сигнал и выдать выходной сигнал, значительно больший, чем входной. Входной сигнал управляет током, текущим через транзистор. Этот ток в свою очередь управляет напряжением на нагрузке. Транзисторная цепь рассчитана таким образом, чтобы брать напряжение от внешнего источника питания и подавать его на резистор нагрузки в виде выходного напряжения. Существует несколько способов включения транзистора в цепь: схема с общей базой,схема с общим эмиттером и схема с общим коллектором. В каждой из этих схем один из выводов транзистора служит общей точкой, а два других являются входом и выходом, при этом на переход эмиттер-база подается напряжение смещения в прямом направлении, а на переход коллектор-база - в обратном. Каждая схема имеет преимущества и недостатки и может быть собрана как с р-n-р,так и с n-р-nтранзистором. В схеме с общей базой (рис.49) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной снимается с цепи коллектор-база. База является общим элементом для входа и выхода.
Рис.49. Схема включения транзистора с общей базой. В схеме с общим эмиттером (рис.50) входной сигнал подается в цепь эмиттер-база, а выходной сигнал снимается с цепи коллектор-эмиттер. Эмиттер является общим для входа и выхода. Этот способ включения транзистора используется наиболее широко.
Рис.50. Схема включения транзистора с общим эмиттером.
Третий тип соединения (рис.51) - это схема с общим коллектором. В этой схеме входной сигнал подается в цепь база-коллектор, а выходной сигнал снимается с цепи эмиттер-коллектор. Здесь коллектор является общим для входа и выхода. Эта схема используется для согласования импедансов (импедансом называется полное сопротивление цепи переменному току).
Рис.51. Схема включения транзистора с общим коллектором.
В таблице 3 приведены входные и выходные сопротивления, а также величина усиления по напряжению, току и мощности для трех схем включения транзистора. Таблица 3. Электрические параметры усилителей
Отметим, что схема с общим эмиттером изменяет фазу входного сигнала на 180°, тогда как схемы с общей базой и с общим коллектором фазу входного сигнала не изменяют. Как видно из рисунков, все три схемы усиления требуют двух источников тока. Переход база-эмиттер должен быть смещен в прямом направлении, а переход база-коллектор должен быть смещен в обратном направлении. Однако оба напряжения смещения могут быть обеспечены с помощью одного источника тока. Глава 10. Меры электробезопасности
Дата добавления: 2014-12-17; Просмотров: 939; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |