11. Импульсный стабилизатор напряжения: структурная схема ,принцип действия, достоинства и недостатки .

В импульсных стабилизаторах напряжения регулируемый элемент работает в ключевом режиме, т.е. транзистор, через который течет ток в нагрузку, периодически открывается и закрывается, т.е. работает в ключевом режиме. Регулирование осуществля­ется путем изменения отношения длительности открытого транзистора к величине периода повторения импульсов.

, где -длительность замкнутого ключа (импульса). время открытого транзистора.

Т – период следования импульса.

Поскольку регулирование осуществляется путем изменения ширины импульсов t, этот принцип работы получил название широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Структурная схема импульсного стабилизатора напряжения.

VD – заперт. ГПН – генератор пилообразного напряжения.

На участке t₁, t₃ энергия запасается в дросселе величина противо ЭДС уменьшается и в момент времени t₂, , сравнивается с напряжением в конденсаторе в нагрузку потечет ток из входного источника разряд С прекращается и U_C прекращает расти, в момент времени t₃ транзистор закрывается U_П=0, диод VD открывается и ЭДС препятствующая уменьшению тока дросселя прикладывается к нагрузке до времени t₄ заряжает конденсатор. на участке t₄, t₅ в нагрузку течет ток разряда конденсатора. После t₅ процесс повторяется.

Преимущества импульсных стабилизаторов:

1. Высокий КПД

2. Малые габариты

Недостатки:

В импульсных стабилизаторах помехи.

Электронные измерительные приборы

12. Аналоговые электронные вольтметры постоянного тока: структурная схема, принцип действия основных частей, характеристики

Электронные вольтметры постоянного тока – это измерительный прибор, состоящий из входного устройства, электронного усилителя постоянного тока и магнитоэлектрического прибора и преобразователя.

Электронные вольтметры постоянного тока по сравнению с маг­нитоэлектрическими вольтметрами имеют очень большое входное сопротивление (порядка 5—10 МОм) и высокую чувствительность. Значение входного сопротивления неизменно при переключении пределов измерения.

Структурная схема:

Вольтметр состоит из входного устройства — высокоомного резистивного делителя напряжения; электронного преобразователя — усилителя постоянного тока; электромеханического преобразова­теля — магнитоэлектрического измерителя.

Усилитель постоянного тока служит для повышения чувствитель­ности вольтметра, является усилителем мощности, необходимым для приведения в действие магнитоэлектрического измерителя. Он должен обладать высокой линейностью амплитудной характери­стики, постоянством коэффициента усиления, малым дрейфом нуля.

Достоинства: Большое входное сопротивление, Высокая чувствительность, Малая инерционность

Способность выдерживать большие перегрузки.

Недостатки: Постоянное напряжение.

12. Электронные вольтметры переменного напряжения: классификация, параметры из меряемого переменного напряжения, структурные схемы

Классификация

По измеряемому параметру:

1. Пиковые (амплитудные)

2. Средневыпрямленных значений

3. Среднеквадратичных значений

По частотному диапазону:

1. Низкочастотные НЧ

2. Высокочастотные ВЧ

3. Сверхвысокочастотные СВЧ

4. Широкополостные ШП

По схеме входа:

1. с закрытым входом

2. с открытым входом

Различие по отношению к постоянной составляющей.

Параметры переменного напряжения:

1. Эпюры напряжений

Максимальное отклонение от нулевого значения называется амплитудой напряжения.

2. Иногда требуется измерить среднее значение.

Среднее значение за время измерения (или за период) — пос­тоянная составляющая напряжения: - постоянная составляющая сигнала.

3. Средневыпрямленное значение— это среднее значение модуля напряжения:

4. Среднеквадратическое значение напряжения за время измере­ния (или за период)

.

Для измерения соответствующего параметра переменного напряжения необходимо использовать соответствующие ему преобразования либо: пиковых, средневыпрямленных, среднеквадратичных значений.

Структурные схемы электронных вольтметров:

Принцип действия вольтметра, построенного по схеме на рис. а, заключается в преобразова­нии напряжения переменою тока в напряжение постоянного тока, которое измеряется стрелочным электроизмерительным прибором. Такие приборы пригодны лишь для измерения напряжений зна­чительной амплитуды (их используют для контроля напряжения в низкочастотных и высокочастотных измерительных генераторах, модуляторах мощных генераторов и т. п.), так как для измерения малых напряжений они недостаточно чувствительны. Поэтому в подобных случаях применяют вольтметры, у которых после преоб­разователя (б) либо до него (в) дополнительно включен усилитель.

1. Вольтметр напряжения без усилителя (а)

Достоинства: Большой частотный диапазон 20 Гц-700 МГц.

Недостаток: Низкая чувствительность.

2. С усилителем постоянного тока (б)

Достоинства и недостатки аналогичные что и без усилителя.

3. С усилителем переменного тока (в)

Недостаток: Частотный диапазон 10 Гц-10 МГц.

Достоинства: Высокая чувствительность

4. Универсальный вольтметр

Такой универсальный вольтметр служит для измерения напряжений как пе­ременного, так и постоянного тока.