3)Параметры и характеристики усилителей на транзисторах

Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления мощности входного сигнала. Усиление происходит с помощью активных элементов за счет потребления энергии от источника питания. Активными элементами в усилителях чаще всего являются транзисторы; такие усилители принято называть полупроводниковыми, или транзисторными. В любом усилителе входной сигнал управляет передачей энергии источника питания в нагрузку.

Билет 22 (не полностью)

1) Основные понятия геометрии цепей.

Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается ее схемой. 

Ветвью называется участок цепи, обтекаемый одним и тем же током.

Узел – место соединения трех и более ветвей.

2. Контур – замкнутый путь, в котором один из узлов является начальным и конечным узлом пути. Если между любой парой узлов графа существует связь, то граф называют связным.

3. Дерево – это связный подграф, содержащий все узлы графа, но ни одного контура. 4. Ветви связи (дополнения дерева) – это ветви графа, дополняющие дерево до исходного графа.

5. Сечение графа – множество ветвей, удаление которых делит граф на два изолированных подграфа, один из которых, в частности, может быть отдельным узлом.

1) Законы коммутации.

Закон коммутации на индуктивности

Закон коммутации на индуктивности можно сформулировать так: при коммутации ток индуктивного элемента (рис 1.2) не может изменяться скачком.

Закон коммутации можно записать следующим образом:

.

Покажем, что при коммутации ток индуктивного элемента не может изменяться скачком на, основе закона сохранения энергии.

Учитывая, что   и   – одна и та же величина по определению закона сохранения энергии, запишем выражения энергии:

в момент (0_-):  ,

в момент 0₊:  .

За несуществующий промежуток времени энергия не может измениться, тогда

,

отсюда следует:

.

Докажем закон коммутации для любой (корректной и некорректной) коммутации (рис. 1.3).Некорректной называют коммутацию, сопровождающуюся дугой. Для некорректной коммутации формула   не может быть использована.

При размыкании ключа появится дуга между размыкающимися контактами (рис. 1.3), которая будет гореть до тех пор, пока токи в цепи не сравняются. При таких коммутациях должно выполняться условие равенства суммарных потокосцеплений.

Докажем это.

М ежду потокосцеплением и током существует зависимость:  , тогда энергия равна:

.

Эта энергия не может измениться, так как 0₊ и 0_- – одна и та же величина, то есть

.

Отсюда

.

Эта формула и представляет собой обобщенный закон коммутации.

В случае некорректной коммутации (рис. 1.3) имеем:

или .

Временная диаграмма для рассматриваемого примера приведена на рис.1.4.

Закон коммутации на емкости

Рассмотрим закон коммутации на емкости по аналогии с законом коммутации на индуктивности. Напряжение на емкости при корректной коммутации не может изменяться скачком:

.

Заряд конденсатора зависит от напряжения: q = CU

В случае некорректной коммутации (рис. 1.5) должны быть равны суммарные заряды конденсаторов: .

Пусть  , а  (либо  )

В этом случае так же, как и при коммутации на емкости, при замыкании ключа возникает дуга, которая будет гореть до тех пор, пока напряжения на конденсаторах не сравняются.

Суммарные заряды равны:

,

отсюда, напряжение в первый момент после коммутации равно:

.