- •Электротехника и электроника Учебное пособие
- •«Информационные системы и технологии»
- •Введение
- •1 Основные законы электрических цепей. Методы расчета цепей постоянного тока
- •Топологические характеристики, элементы и схемы электрических цепей
- •1.2 Основные законы и соотношения в цепях постоянного тока
- •Методы эквивалентного преобразования схем электрических цепей с пассивными элементами
- •1.4 Характеристика методов расчета цепей постоянного тока. Методы контурных токов и узловых потенциалов
- •1.4.1 Метод контурных токов
- •1.4.2 Метод узловых потенциалов
- •1.5 Баланс активной мощности
- •2 Расчет линейных цепей синусоидального тока
- •2.1 Основные характеристики синусоидальных сигналов
- •2.2 Синусоидальные сигналы в прямоугольных координатах
- •2.3 Представление синусоидальных величин
- •2.4 Закон Ома в комплексной форме для цепей синусоидального тока
- •2.5 Комплексный метод расчета цепей синусоидального тока
- •2.6 Активная, реактивная и полная мощности
- •2.7 Резонанс в цепях синусоидального тока
- •3 Анализ и расчет нелинейных электрических и магнитных цепей
- •3.1 Основные понятия нелинейных электрических и магнитных цепей
- •3.2. Классификация нелинейных элементов
- •3.3 Статическое и дифференциальное сопротивление нэ
- •3.4. Методы расчета нелинейных электрических цепей
- •3.5 Нелинейные индуктивные и емкостные сопротивления
- •3.6 Преобразования, осуществляемые с помощью нелинейных электрических цепей
- •3.7 Основные понятия магнитной цепи
- •3.8 Расчет магнитных цепей
- •3.9 Применение к магнитным цепям методов, используемых для расчета нелинейных электрических цепей
- •4 Трехфазные электрические цепи
- •4.1 Трехфазная система
- •4. 2 Соотношение между фазными и линейными величинами
- •4.3 Приемники, включаемые в трехфазную цепь
- •4.4 Мощность трехфазной системы
- •5 Электромагнитные устройства. Основные виды электрических машин. Трансформаторы
- •5.1 Принципы преобразования электрической энергии
- •5.2 Назначение и принцип действия трансформатора
- •5.3 Классификация трансформаторов
- •Устройство трансформатора
- •5.5 Режимы работы трансформаторов
- •5.6 Потери и кпд трансформатора
- •5.7 Трёхфазные трансформаторы, автотрансформаторы и измерительные трансформаторы
- •6 Машины постоянного тока
- •6.1 Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
- •6.2 Устройство коллекторной машины постоянного тока
- •6.3 Причины, вызывающие искрение на коллекторе
- •6.4 Способы возбуждения машин постоянного тока
- •6.5 Основные характеристики генераторов постоянного тока
- •6.6 Механическая и рабочая характеристики
- •6.7 Двигатели постоянного тока
- •6.8 Потери и кпд машин постоянного тока
- •7 Асинхронные и синхронные машины
- •Асинхронные машины
- •7.1. Устройство асинхронных машин
- •7.2 Режимы работы асинхронной машины
- •7.3 Потери и кпд асинхронного двигателя
- •7.4 Электромагнитный момент и механическая характеристика асинхронного двигателя
- •7.5 Пуск асинхронных двигателей
- •7.6 Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •7.7 Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •Синхронные машины
- •7.8 Устройство синхронной машины
- •7.9 Возбуждение синхронных машин
- •7.10 Параллельная работа синхронных генераторов
- •7.11 Потери и кпд синхронных машин
- •7.12 Пуск трехфазного синхронного двигателя
- •8 Элементная база электронных устройств
- •8.1 Электронно-дырочный переход и его свойства
- •8.2 Полупроводниковые диоды
- •8.3 Биполярные транзисторы
- •8.4 Полевые транзисторы
- •8.5 Тиристоры
- •8.6 Интегральные микросхемы
- •8.7 Оптоэлектронные устройства
- •8.8 Индикаторные приборы
- •9 Источники вторичного электропитания
- •9.1 Принципы построения источников вторичного электропитания
- •9.2 Классификация ивэп
- •9.3 Выпрямители: классификация и основные параметры
- •9.4 Управляемый выпрямитель
- •9.5 Стабилизаторы напряжения и тока
- •9.6 Сглаживающие фильтры
- •10 Усилители электрических сигналов
- •Усилители. Классификация и основные характеристики
- •Принцип действия усилителя
- •Обратные связи в усилителях
- •Дифференциальный каскад
- •Операционные усилители
- •Импульсные усилители мощности
- •Автогенераторные устройства
- •11 Основы цифровой электроники. Микропроцессорные средства
- •11.1 Логические элементы
- •11.2 Запоминающие устройства – триггеры
- •11.3 Аналого-цифровые преобразователи
- •11.3.1 Виды аналого-цифровых преобразователей и их особенности
- •11.3.2 Принципы построения ацп
- •11.4 Цифро-аналоговые преобразователи
- •11.4.1 Назначение и виды цифро-аналоговых преобразователей
- •11.4.2 Принципы построения цап
- •11.5 Программируемые устройства. Микропроцессоры
- •12 Электрические измерения и приборы
- •12.1 Общие сведения. Погрешности и классы точности
- •12.2 Классификация электроизмерительных приборов
- •12.3 Электронные и цифровые измерительные приборы
- •12.4 Регистрирующие приборы и устройства
- •12.5 Измерение неэлектрических величин
- •Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Список дополнительной литературы
- •Татьяна Федоровна Морозова Электротехника и электроника
- •355029, Г. Ставрополь, пр.Кулакова, 2
Обратные связи в усилителях
Обратная связь (ОС)– передача части сигнала с выхода устройства на его вход. Сигнал ОС зависит от одного из выходных параметров устройства: напряжения, тока, частоты вращения, температуры и т.п. В соответствии с этим ОС разделяет на ОС по напряжению, току, скорости, температуре и т.п.
На входе устройства происходит сложение входного сигнала и сигнала ОС. Если эти сигналы суммируются так, что алгебраически складываются их напряжения, то ОС называется последовательной. При алгебраическом суммировании токов – параллельной ОС.
Если на входе складываются сигналы разных знаков, то ОС является отрицательной (ООС). В этом случае на входе схемы действует сигнал, который меньше входного (является разностью двух сигналов ). Выходной сигнал при этом уменьшается, т. к. снижается коэффициент усиления, но возникающие искажения сигнала снижаются, что объясняется следующим: в усилителе без ОС при высоком входном напряжении за счет нелинейных искажений в выходном напряжении кроме основной появляются высшие гармоники, искажающие форму выходного напряжения. При введении ООС напряжения этих гармоник через цепь обратной связи подаются на вход усилителя и вычитаются из выходного напряжения, так как благодаря ООС они будут поступать в противофазе с напряжением гармоник, появляющихся вследствие нелинейных искажений. Таким образом, величина гармоник при том же значении выходного напряжения уменьшится, а, следовательно, искажения усиливаемого напряжения в усилителе с обратной связью будут меньше. Отрицательные обратные связи применяются в усилителях: ООС по напряжению стабилизирует напряжение, ООС по скорости стабилизирует скорость и т.п.
При положительной ОС (ПОС) на вход устройства подается сумма входного сигнала и сигнала ОС, выходной сигнал увеличивается, но стабильность выходного параметра падает. ПОС используют для ускорения переходных процессов, в схемах генераторов и импульсных устройствах.
Рисунок 10.9– Структурная схема усилителя с обратной связью
Дифференциальный каскад
Схема дифференциального каскада приведена на рисунке 10.10, где транзисторы VТ1, VТ2 и резисторы RК1 и RК образуют мост, в одну диагональ которого включаются источники питания + ЕК1 и – ЕК2, в другую – нагрузка.
Рисунок 10.10 – Симметричный дифференциальный каскад
В дифференциальном (параллельно-балансном) каскаде высокие показатели могут быть достигнуты только при симметрии (балансировке) моста. В симметричном каскаде RК1 = RК2 = RК, а транзисторы VТ1, VТ2 должны быть идентичны по своим параметрам.
В каскаде осуществляется стабилизация режима покоя. Если при нагреве возрастут IК.п1 и IК.п2, то увеличится ток I=(IЭ.п1 + IЭ.п2), протекающий через RЭ, и напряжение UЭ,п возрастет: UЭ,п >0. Напряжения UБЭ,п1 = UБЭ,п2 = ЕЭ –RЭ (IЭ.п1 + IЭ.п2) уменьшатся, эмиттерные переходы транзисторов станут пропускать меньший ток, в результате токи коллектора IК.п1 и IК.п2 стабилизируются. В дифференциальном каскаде RЭ велико, а стабилизация точки покоя точная, поэтому можно считать, что IЭ.п1 + IЭ.п2 = const, т.е. через резистор RЭ на схему каскада подается стабильный ток.