- •Собственная и примесная электропроводность полупроводников.
- •3 Полупроводниковые диоды.
- •5. Выпремители. Блок-схема. Назначение элементов. Классификация.
- •6. Однополупериодная, однофазная схема выпрямления переменного тока. Работа. Временные диаграммы. Расчет.
- •7. Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора
- •9. Трехфазный однократный выпрямитель. Работа. Временные диаграммы.
- •10. Тиристоры
- •13. Внешние характеристики выпрямителей без фильтров и с ними.
- •14. Биполярные транзисторы. Типы, схемы включения, режимы работы. Характеристики, параметры.
- •15. Полевые транзисторы. Схемы включения, работа, характеристики, параметры.
- •16. Усилительный каскад на биполярном транзисторе с общим эмиттером
- •Характеристики каскада усилителя с общим эмиттером
- •17 .Графоаналитический анализ работы каскада на биполярном транзисторе с общим эмиттером
- •18. Температурная стабилизация
- •20. Схема замещения усилительного каскада. Расчет параметров.
- •22 Логические элементы. Основные логические операции: и, или, не.
- •23. Техническая реализация логической операции и-не
- •25. Техническая реализация логической операции или.
- •26. Устройство, принцип действия, уравнения э.Д.С., м.Д.С. И токов однофазного трансформатора. Мгновенные и действующие значения э.Д.С. Первичной и вторичной обмоток однофазного трансформатора.
- •28. Режим короткого замыкания однофазного трансформатора
- •29. Нагрузочный режим однофазного трансформатора.
- •30. Потери напряжения в однофазном трансформаторе. Внешние характеристики и кпд
- •32 Нагрузочный режим. Уравнения эдс, мдс и токов ад
- •33 Изменение вторичных параметров ротора асинх. Двигателя при его вращении.
- •34. Энергетическая диаграмма, электромагнитный момент, механическая характеристика асинхронного двигателя.
- •35. Вращающий момент асинхронного двигателя. Вывод формулы. Номинальный, критический и пусковой моменты.
- •36. Способы регулирования частоты вращения ад с к.З. Ротором
- •37.Пуск и регулирования частоты вращения ад с ф.Р.
- •41. Нагрузочный режим двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Механическая характеристика. Уравнения эдс и токов
- •42. Способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока
- •43. Пуск двигателя постоянного тока
- •44,45 . Генератор постоянного тока. Устройство, принцип действия. Способы возбуждения. Э.Д.С. Якоря и электромагнитный момент генератора постоянного тока.
- •46,47 . Устройство синхронного двигателя. Схема замещения, уравнения энергетического состояния фазы обмотки статора, векторная диаграмма синхронного дв.
- •49. Электропривод. Классификация. Основное уравнения динамики.
- •50. Определение времени переходных процессов(пуск, торможение, остановка)
- •51. Выбор электродвигателя производственному механизму
- •52. Выбор электродвигателя для продолжительного и повторно-кратковременного режимов работы
- •53. Управление ад с помощью нереверсивного магнитного пускателя
- •54. Аппаратура управления: Контакторы, магнитные пускатели.
- •55 Аппаратура защиты: предохранитель, тепловое реле.
- •56. Электроснабжение промышленного предприятия
13. Внешние характеристики выпрямителей без фильтров и с ними.
Зависимость UН (IН) называют внешней характеристикой выпрямителя (рис. 8.11). Она определяет границы изменений нагрузочного тока, при которых выпрямленное напряжение не уменьшается ниже допустимой величины и является одной из важнейших характеристик выпрямителя. Кривая 1 соответствует выпрямителю без фильтра. Она нелинейна, так как сопротивление открытого диода при изменении тока диода не остается постоянным. Кривая 2 соответствует выпрямителю с емкостным фильтром и значительно отличается от кривой 1.
В режиме холостого хода ( IН = 0 ) выпрямленное напряжение выпрямителя с емкостным фильтром равно амплитудному значению выпрямляемого напряжения Umxx , а выпрямителя без фифильтра в том же режиме – среднему значению этого напряжения: Uнxx = Um/π – для однопериодного и Uнxx = (2Um)/π – двуполупериодного выпрямителей. С ростом тока кривая 2 изменяется более резко, чем кривая 1. Это объясняется тем, что при наличии емкостного фильтра снижение напряжения UН с ростом тока IН , вызванного уменьшением сопротивления RН происходит не только за счет увеличения падения напряжения на сопротивлениях вентиля и вторичной обмотки трансформатора, но и за счет более быстрого разряда конденсатора на меньшее сопротивление RН, что, естественно, приводит к дополнительному снижению среднего значения выпрямленного напряжения UН. Внешняя характеристика Г-образного RC-фильтра (кривая 3) имеет больший наклон, чем кривая 2 для выпрямителя с емкостным фильтром. Дополнительное снижение напряжения в этом фильтре вызвано падением напряжения на последовательно включенном резистора RФ.
14. Биполярные транзисторы. Типы, схемы включения, режимы работы. Характеристики, параметры.
Транзистор − это п/п прибор, имеющий 2 электронно-дырочных перехода, образованных слоями N-P или P-N-типа. Имеет 3 или более выводов. Изготавливают на базе германия или кремния. Термин «биполярный» обусловлен наличием 2-х типов носителей зарядов: электронов и дырок.
В зависимости от чередования областей различают транзисторы N-P-N и P-N-P-типа.
Структура биполярного транзистора
Центральный слой − называется базой (Б).
Наружный слой, являющийся источником зарядов − эмиттер (Э), принимающий заряды − коллектор (К). Источник питания Э-Б Uвх включают в прямом направлении (переход Э-Б имеет малое сопротивление). На переход коллектор-база источник энергии Uвх включают в обратном направлении.
Под действием Еэ электроны из эмиттера преодолевают N-P-переход и попадают в область базы, где частично рекомбинируют с дырками (рекомбинация − восстановление и воссоединение электрона и дырки), образуя ток базы Iб Обычно концентрация дырок в базе низкая и не все электроны рекомбинируют, большинство электронов вследствие диффузии и поля Ек преодолевают коллекторный P-N-переход, и в цепи Б-К образуется ток коллектора - Iк0
Когда IЭБ = 0, будет небольшой ток через коллекторный переход Iко. Он обусловлен движением неосновных носителей заряда: электронов из базы в коллектор, дырок из коллектора в базу. Коллектор предназначен для экстракции (изъятия) неосновных носителей заряда из базы.
a = ΔIк/ ΔIэ при Uкб = сonst
где a – коэффициент передачи тока.
a = 0,9 − 0,995(Iб − мал, Iк ≈ Iэ, область n − тонкая, дырок мало и − Iб − мало)./
Транзисторы p-n-р-типа, работают аналогично, отличаются противоположными направлениями Eэ, Eк, Iб, Iэ, Iк.
Схема транзистора с ОБ
Рассмотренная схема - схема с ОБ. Применяется редко, так как мал a и мало дифференциальное входное сопротивление Rвх:
Rвх = ΔUвх/ ΔIвх = ΔUбэ/ ΔIбэ
Схема включения транзистора с общим эмиттером (ОЭ) − это основная схема.
Схема транзистора с ОЭ
Эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей,
Iэ = Iб + Iк
Коэффициент усиления по току с ОЭ
= Δ Iк/ Δ Iб при Uкэ = const
Так как
Δ Iб = Δ Iэ – Δ Iк,
то если a = 0,995, то Ki = = Δ Iк / (Δ Iэ – Δ Iк) делим числитель и знаменатель дроби на ∆Iэ и получим, что
.
Достоинства: малый ток IБ, большой β, коэффициент усиления по мощности достигает нескольких тысяч.
Схема с общим коллектором (ОК) (эмиттерный повторитель, так как напряжение на выходе примерно равно входному по величине и фазе) представлена на рисунке.
Схема транзисторов с ОК:
Где IБ – входной ток; IЭ – выходной ток, DІЭ = DІБ – DІК
Коэффициент усиления по току
K I = Δ Iэ/ Δ Iб = (Δ Iб + Δ Iк)/ Δ Iб
Выходная характеристика транзистора
Используется для построения специальных каскадов, имеет большие Rвх и малое Rвых.
Основные характеристики и параметры транзисторов с ОЭ :
Iк(Uкэ) при Iб = const – выходные характеристики;
Iб(Uбэ) при Uкэ = const – входная характеристика ;
Iк(Uбэ) при Uкэ = const – передаточная характеристика.
а б
Входная и передаточная характеристики: а - входная; б - передаточная
Параметры:
1) дифференциальное выходное сопротивление (определяется по выходной характеристике)
Δ Uкэ /Δ Iк при IБ = const;
2) дифференциальное входное сопротивление (определяется по входной характеристике)
Rвх = Δ Uбэ/Δ Iб при Uбэ = const;
3) крутизна
S = Δ Iк/Δ Uбэ п= Δ Uбэ при Uкэ = const;
4) статический коэффициент усиления μ = SRвых ≈ SRк.
Для расчета и анализа цепей с биполярными транзисторами используются h-параметры. Считают Iб и Uкэ независимыми переменными, a UбЭ и Iк − зависимыми, т. е,
Uбэ = F1(Iб,Vкэ),
Iк = F2(Iб, Uкэ),
Обычно h-параметры определяют по характеристикам:
h11 = Δ Uбэ/ Δ Iб при Uкэ = const (∆Uкэ = 0) – Rвх, Ом;
Безразмерный коэффициент обратной связи по напряжению:
h12 = Δ Uбэ/ Δ Uкэ при Iб = const.
(h12 = 0,002−0,0002 – мало, можно пренебречь).
Коэффициент передачи по току, безразмерный:
h21 = Δ Iк/ Δ Iб при Uкэ = const.
Выходная проводимость
h22 = Δ Iк/ Δ Uкэ при Iб = const.
Схема замещения (h12 = 0).
Существуют следующие ограничения:
Pк = Iк · Uкэ ≤ Pк.max − для предотвращения перегрева коллектора;
Uкэ ≤ Uкэ.mах − во избежание пробоя коллекторного перехода, Iк ≤ ≤ Iк.mах − во избежание перегрева эмиттерного перехода. Для повышения Pк.mах делают транзисторные сборки на Iк до 500 А.
Схема замещения транзистора
Биполярные транзисторы широко применяются в усилителях, генераторах, логических и импульсных устройствах.