Электротехника - ответы на вопросы
.docx
35. Поясните, каким образом осуществляется температурная стабилизация в усилительном каскаде с общим эмиттером? (2) |
|
Расчет каскада по постоянному току. Температурная стабилизация режима работы транзистора. Важной особенностью полупроводников является сильная зависимость коэффициента усиления от температуры. Подобные изменения приводят к смещению рабочей точки и появлению нелинейных искажений. Для компенсации воздействия температуры в схему усилительных каскадов вводят цепи термостабилизации, принцип действия которых основан на механизме обратных связей. В усилителях широко применяются Отрицательная Обратная Связь с целью увеличения стабильности работы усилителя и уменьшения нелинейных искажений, однако следует учитывать, что ООС снижает коэффициент усиления каскада. В усилительных каскадах с общим эмиттером, обычно, термостабилизация осуществляется путем создания ООС на базе резистора Rэ. |
|
При отсутствии входного сигнала, напряжение между базой и эмиттером определяется по II закону Кирхгофа: UБЭ0 = U20 −UЭ0 ,где U20 = I20R2, UЭ0 = IЭ0RЭ падение напряжения на резисторах R2 и RЭ соответственно. При повышении температуры, возрастает концентрация основных носителей заряда и увеличиваются токи базы и коллектора, что приводит к увеличению UБЭ и, как следствие, смещению 22 рабочей точки. В результате увеличения IЭ возрастает величина падения напряжения UЭ0 = IЭ0RЭ, а разность UБЭ0 = U20 − UЭ0 уменьшается, в результате чего рабочая точка смещается в исходное положение. |
|
При снижении температуры происходит обратный процесс – концентрация носителей заряда (в результате рекомбинации), токи базы и коллектора уменьшаются, что приводит к уменьшению UБЭ. В результате уменьшения IЭ уменьшается и UЭ0 = IЭ0RЭ, а разность UБЭ0 = U20 − UЭ0 увеличивается, в результате чего рабочая точка смещается в исходное положение. |
|
|
|
36. Объясните, с какой целью в усилительных каскадах применяют обратную связь? Какие виды обратной связи знаете? (1) |
|
Составной трансформатор в котором |
|
Обратной связю называют подачу части выходного сигнала на входной усилитель. ЗОС – звено обратной связи; У – усилитель. |
|
36. Объясните, с какой целью в усилительных каскадах применяют обратную связь? Какие виды обратной связи знаете? (2) |
|
Если часть выходного сигнала, поступающего на вход усилителя, находящегося в фазе с усиливаемым сигналом (обратная связь и входный сигнал складывается) и на вход усиливателя поступает увеличенный сигнал, то связь положительная. Если часть выходного напряжения в противофазе с усиливаемым сигналом (сигналы вычитаются) и на входе ослабленный сигнал, то связь отрицательная. |
|
Отрицательная связь последовательного напряжения
– коэффициент деления ЗОС
|
|
При отстутствии обратной связи При наличии обратной связи: Применяется отрицательная обратная связь, т.к. она обеспечивает стабильность выходного сигнала и уменьшает выходное сопротивление усилителя. |
37. Усилители мощности. |
|
Усилители мощности, работают в 2 основных режимах: А и В (АВ). А: точка покоя, находящаяся примерно посередине нагрузочной характеристики. Используется в однотактных усилителях мощности – усилители небольшой мощности (с низким ), но в них отсутствуют искажения на выходе. В: точка покоя, находящаяся в точке отсчечки. В ней работают двухтактные усилители мощности. достигает 80%, но большие нелинейные искажения входного сигнала. |
|
Составной трансформатор в котором |
|
Обратной связю называют подачу части выходного сигнала на входной усилитель. ЗОС – звено обратной связи; У – усилитель. |
38. Объясните принцип работы дифференциального каскада при подаче сигнала на один из его входов |
|
Дифференциальные услители Дрейф нуля – самопроизвольное изменение выходного сигнала при неизмененном входном сигнале. Может быть вызван нестабильностью источников питания или из-за изменений параметров элементов усилителя, в результате изменения температуры или их физическом старении. Для устранения дрейфа нуля применяют симметричные дифференциальные усилители, выполненные в виде уравновешенного четырех-плечевого моста.
|
|
Принцип действия симметричного дифферинцеального каскада:
Когда – мост сбалансирован – режим баланса усилителя.
Когда сигнал подается на оба входа, звено ООС обеспечивает постоянство эллиторных токов:
Например:
, то т.к. На
Входной и выходной сигнал находится в фазе. Если на один вход подаем: Только на первый – второй закорачивается со вторым наоборот. Если на первый вход подаем: ; При на , но т.к. , то На выходе будет +: Вход 1 - неинвертируемый. Если задать на вход 2: ,
, т.к.
Знак говорит о том, что на выходе сигнал находится в противофазе с входным. Вход 2 – инвертируемый. Недостаток: недостаточный коэффициент усиления по мощности. Достоинства: позволяет практически полностью устранить дрейф нуля. |
|
Операционный усилитель Основной характеристикой является передаточная (амплитудная) характерная зависимость амплитуды входного напряжения и амлитудного выходного напряжения: |
39. Изобразите схему инвертирующего операционного усилителя, его передаточную характеристику и поясните ее. |
|
Рабочими участками являются наклонные участки, на них соблюдается пропорциональность между входным и выходным напряжением. На горизонтале пропорциональность ухудшается. Это либо режим насыщения (если +), либо осечки (-). На них усилители работают в импульсном режиме. |
|
Инвертируемый аппаратный усилитель. Т.к.
;
|
|
Применяется в сумматорах.
|
|
ДПТ II Дано: , , , , , Найти: Решение:
|
|
ГПТ независимого возбуждения Дано: , , , , , Найти: , при Решение: для независимого
|
Дано: при пуске момент движения, рабочий момент Найти: Решение: При пуске , ,
|
Дано: , , , , , Найти: , Решение:
|
|
Дано: , , , , при Найти: Решение: об/мин (1-5 м)
|
Дано: , , , , Найти: , Решение: |
Дано: , , , Найти: , Решение:
|
Трансформатор Дано: , , Найти: Решение:
|
Дано: , Найти: , , Решение: В Ом В В; В; В; |