По типу связей между каскадами различают: резистивно–емкостную связь, трансформаторную и непосредственную (гальваническую)

По числу усилительных каскадов различают: однокаскадные и многокаскадные усилители. Каскад усилителя – это устройство, состоящее из одного активного элемента и пассивных вспомогательных элементов (резисторы, емкости и т.п.).

По назначению различают: усилители напряжения, усилители тока и усилит ли мощности.

По типу усилительных элементов различают: ламповые и транзисторные усилители.

§ По диапазону усиливаемых частот различают: усилители низкой частоты (УНЧ) 20 Гц–20 кГц, усилители высокой частоты (УВЧ) от 100 кГц и выше; усилители постоянного тока, усилители медленно изменяющихся колебаний в диапазоне частот от 0 до 20 Гц.

Любой усилитель имеет две пары зажимов: входные и выходные. К входным зажимам подключают слабый сигнал. В выходной цепи выделяют усиленный сигнал.

1. источник слабого входного сигнала;

2. усилитель;

3. источник энергии, за счет которой усиливается сигнал;

4. нагрузка, в которой выделяется усилительный сигнал.

Основным параметром, характеризующим работу усилителя, является коэффициентом усиления (К), который показывает, во сколько раз сигнал в выходной цепи отличается от сигнала входной цепи.

8. Схемы включения транзистора

Различают три схемы включения транзисторов: с общей базой, с общим коллектором, с общим эмиттером. Схема включения с общей базой – это значит, что база является общим электродом для входной цепи (ЭБ) и выходной цепи (КБ). Основным параметрами характеризующими работу усилителя, является коэффициент усиления.

Схема с общей

базой

,

т.е. по напряжению сигнал усиливается.

,

т.к. I_э = I_б + I_к

т.е. по току сигнал ослабляется.

небольшое усиление мощности

Схема с общим

коллектором

Схема с общим эмиттером

Схема включения с общим эмиттером нашла наибольшее применение, т.к. позволяет получить усиление входного сигнала по напряжению, по мощности, по току.

9. Тиристор

Тиристор – это четырехслойный полупроводниковый прибор с тремя р-n переходами, обладающий вентильными свойствами. Изготавливается из кремния, бывает только плоскостным. Различают два вида тиристоров р-n-р-n и n-р-n-р. Тиристор с двумя выводами от двух крайних областей, называется динистором.

В обратном направлении (при малых напряжениях) тиристор не проводит ток, т.к. переходы П ₁ и П ₃ закрыты. При включении прямого напряжения, переходы П ₁ и П ₃ открываются, и через тиристор проходит малый обратный ток, т.к. переход П ₂ закрыт. При увеличении прямого напряжения, напряженность электрического поля вблизи перехода П ₂ увеличивается, и при некотором напряжении возникает лавинный пробой перехода П ₂. В результате чего сопротивление перехода П ₂ резко падает и через тиристор начинает протекать ток, обусловленный движением основных носителей. Тиристор отличается от полупроводникового диода лишь тем, что он начинает проводить ток только при достаточно больших прямых напряжениях. В управляемом тиристоре сделан третий вывод от области, прилежащей к переходу П ₂.

Подавая импульс тока на управляющий электрод (УЭ), напряженность электрического поля вблизи П ₂ увеличивается и, значит, при меньших значениях прямого напряжения, переход П ₂ открывается. Изменяя величину тока, подаваемого на управляющий электрод, можно управлять моментом включения тиристора.

Тиристоры применяются:

Ø в схемах управляемых выпрямителей;

Ø в устройствах автоматики в качестве «ключей».

ТЕМА: «Фотоэлектронные приборы»

Фотоэлектронные приборы – это приборы, у которых под действием световой энергии изменяются электрические свойства: проводимость, сопротивление, ЭДС.

По принципу действия фотоэлектронные приборы делятся на приборы:

ü работа, которых основана на внешнем фотоэффекте;

ü работа, которых основана на внутреннем фотоэффекте.

Внешний фотоэффект (фотоэлектронная эмиссия) – явление выхода электронов из металла, при его освещении.

Внутренний фотоэффект – явления увеличения концентрации свободных носителей внутри материала при его освещении. Внутренний фотоэффект наблюдается в полупроводниках, диэлектриках.

10. Фотоэлементы с внешним

фотоэффектом

Устройство:

ФЭ состоит из стеклянного баллона, в котором создан вакуум, или наполненного газом, внутренняя полусфера которого покрыта светочувствительным слоем (фотокатодом) и анода, изготовленного из никелевой проволоки в виде кольца.

Если фотоэлемент не освещен, то в баллоне нет свободных носителей и тока тоже нет. При освещении ФЭ с поверхности фотокатода вылетают электроны, которые под действием электрического поля притягиваются к аноду, создавая в цепи фототок. Величина фототока зависит от светового потока и величины подводимого напряжения.

Фотоэлементы применяются в различных схемах фотореле:

Ø в устройстве ввода в ЭВМ;

Ø фотоблокировка в прессах;

Ø управление включением и выключением освещения;

Ø в метро: в турникетах и электронных часах, измеряющих интервал движения для контроля обрывности нитей;

Ø в ткацких станках;

Ø для подсчета количества и определения качества продукции.

11. Фоторезистор

Фоторезистор – прибор, у которого под действием света изменяется электрическое сопротивление. Представляет собой диэлектрическое основание, на которое наносят тонкий слой светочувствительного полупроводника, два электрода с выводами помещают в корпус. Если ФР не освещен, то через него проходит небольшой темновой ток. При освещении ФР ковалентные связи разрушаются, появляются свободные электроны и дырки и сопротивление ФР уменьшается. Применяется в схемах фотореле.

12. Солнечные фотоэлементы (фотодиоды)

Фотодиод – это полупроводниковый фотоэлемент, у которого под действием света наводится фото-э.д.с. Т.е световая энергия непосредственно преобразуется в электрическую. Работа фотодиода основана на возникновении фото-э.д.с. в области контакта двух полупроводников р- и n -типа (р-n перехода).

Применяется в качестве источника электрической энергии для питания: космических кораблей, электромобилей, калькуляторов, часов и т.д.

ТЕМА: «Электронные выпрямители»

Электронный выпрямитель – это устройство, которое переменный ток преобразует в постоянный.

Любой выпрямитель состоит из:

1. Трансформатора, который согласует напряжение сети с напряжением нагрузки.

2. Электрических вентилей – приборов, обладающих односторонней проводимостью.

3. Сглаживающие фильтры, сглаживают пульсации тока.

4. Нагрузка, по которой проходит постоянный ток.

13. Схема однополупериодного выпрямителя однофазного тока

Если к первичной обмотке трансформатора подвести переменное напряжение U ₁, то в точках 1 и 2 вторичной обмотки появится переменное напряжение U ₂, т.е. потенциалы этих точек каждый полупериод меняются на противоположные. Пусть в первый полупериод времени потенциал точки 1 (+), а точки 2 (–). Через диод VД и сопротивление нагрузки Rн будет проходить ток. Во второй полупериод времени потенциалы точек станут равными 1 (–), 2 (+). Диод VД закрывается и ток в цепи не протекает. Таким образом, через нагрузку проходит пульсирующий ток – ток одного направления, но периодически изменяющийся по величине. Достоинство данной схемы – простота. Главный недостаток – наличие пульсации и низкий КПД, теряется 50% энергии, потребляемой из сети.

Схема называется однополупериодной, т.к. через нагрузку проходит ток в одном направлении только в один полупериод времени.

ü график переменного напряжения

ü график пульсирующего тока в нагрузке. Однополупериодное выпрямление.

14. Схема двухполупериодного выпрямителя

однофазного тока

1)

V

Схема с выводом от средней точки трансформатора

V

В первый полупериод времени, когда потенциал точки 1 (+), а 2 (-) диод VД ₁ открыт и через него протекает ток в среднюю точку. Через диод VД ₂ ток не пойдет т.к. он закрыт. Во второй полупериод потенциалы точек станут 1 (-), 2 (+) ток будет протекать через диод VД ₂ и нагрузку в среднюю точку. Следовательно, через нагрузку проходит ток в оба полупериода времени в одном направлении, поэтому схема называется двухполупериодной.

Недостатки: пульсирующий ток, вторичная обмотка трансформатора используется на 50%.

2) Мостовая схема

В первый полупериод времени, когда потенциал точки 1 (+), а 2 (-), ток будет проходить от точки 1 через диод VД ₁, нагрузку Rн, в точку 3, через диод VД ₃ в точку 2. через диоды VД ₂ и VД ₄ ток не пойдет, т.к. в этот полупериод времени они находятся под обратным напряжением и будут закрыты. Во второй полупериод времени потенциал точки 2 станет (+), а точки 1 (-), ток будет проходить от точки 2 через диод VД ₂, нагрузку Rн, в точку 3, через диод VД ₄ в точку 1. через диоды VД ₂ и VД ₁ ток не пойдет, т.к. в этот полупериод времени они закрыты. Следовательно, через нагрузку в оба полупериода времени проходит ток одного направления, пульсирующий ток. Поэтому схема называется двухполупериодной.

Недостаток: пульсирующий ток.

	V

	V

15. Сглаживающие фильтры

Сглаживающие фильтры преобразуют пульсирующий ток в постоянный. Пульсирующий ток содержит две составляющие: постоянную и переменную. Нужно, чтобы через нагрузку проходила только постоянная составляющая.

Сглаживающие фильтры состоят из:

- конденсатора, который включается параллельно с резистором нагрузки Rн и забирает на себя переменную составляющую тока, т.к. емкостное сопротивление конденсатора . Если f → 0, то Xc → ∞. Если f → ∞, то Xс → 0. причем Xс «Rн. Такой фильтр называется емкостным и он эффективен в маломощных выпрямителях.

- дросселя (катушка с ферромагнит-ным сердечником), который включается последовательно с нагрузкой Rн. Такой фильтр называется индуктивным, он эффективен в выпрямителях с большими токами. Постоянная составляющая пульсирующего тока проходит через дроссель без задержки, а часть переменной составляющей задерживается в катушке в виде магнитного поля, т.к. реактивное индуктивное сопротивление . Если f → 0, то X_L → 0. Если f → ∞, то X_L → ∞.

Тема «Электронные генераторы»

Электронные генераторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию постоянного напряжения в электрическую энергию переменного напряжения заданной частоты и формы с помощью электронных приборов.

Различают электронные генераторы:

Ø синусоидальных напряжений, которые широко применяют в радио- и телевещании, в медицине, для нанесения теснений, сварки деталей, при раскрое материалов;

Ø несинусоидальных напряжений (релаксационные генераторы). К ним относятся мультивибраторы, генераторы пилообразного напряжения, которые применяют в устройствах автоматики, измерительной технике, электронных осциллографах.

Дата добавления: 2015-06-26