Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский университет транспорта (МИИТ)»
Институт транспортной техники и систем управления
_________________________________________________________________
Кафедра "Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте»
Отчет по лабораторной работе №5
По дисциплине «Электромагнитная совместимость и средства защиты»
на тему:
«Повышение электромагнитной совместимости за счет применения двухтактного усилителя»
Москва-2017
Теоретическая часть
Двухтактный выход - является видом электронной цепи, которая может пропускать через нагрузку и положительный и отрицательный ток. Двухтактные выходы присутствуют в ТТЛ и КМОП цифровых логических схемах и в некоторых видах усилителей и обычно реализуются как комплементарная пара транзисторов, один пропускающий ток через нагрузку на землю или отрицательный источник питания и другой пропускающий ток к нагрузке от положительного источника питания.
Каждый транзистор включается только тогда, когда его дополнение выключается. Недостатком простого двухтактного выходов является то, что два или более их не могут быть соединены вместе, так как если один пытается пропустить положительный ток в то время как другой пытается пропустить отрицательный ток, транзисторы могут быть повреждены. Чтобы избежать это повреждение, некоторые двухтактные выходы имеют третье состояние в котором оба транзистора выключены. В этом состоянии выход является как говорят плавающим.
Достоинства двухтактной схемы УМ:
1. Компенсация влияния четных гармоник на выходе.
2. Отсутствие постоянного подмагничивания сердечника выходного трансформатора постоянными составляющими коллекторных токов.
3. Компенсация нечетных гармоник тока в общем проводе питания (уменьшает паразитную межкаскадную связь, повышает устойчивость усилителя, упрощает его развязывающий фильтр).
4. Полезная мощность в 2 раза больше, чем в однотактной схеме (при одинаковых типах усилительных элементов и режимах их работы).
5. Пульсации питающих напряжений не создают фона, так как вызывают синфазное изменение выходного тока IВЫХ в обоих усилительных приборах, что не приводит к изменению магнитного потока в выходном трансформаторе. Это упрощает и удешевляет сглаживающие фильтры источника питания.
6. Двухтактные УМ почти не подвержены самовозбуждению за счёт паразитных межкаскадных связей через общий источник питания, т.к. выходные токи транзисторов, протекающие через общий источник питания, не содержат составляющих основной частоты. Это позволяет упростить и удешевить развязывающие фильтры в цепях питания каскада, а в самом каскаде представляется возможным исключить блокировочные конденсаторы цепей питания и смещения.
Недостатки двухтактного УМ:
1. Сложность схемы.
2. Трудность обеспечения полной симметрии плеч схемы.
3. Входное напряжение должно быть в 2 раза больше, чем в однотактной схеме (на вход каждого плеча подается только половина входного напряжения).
4. Усложняется схема предоконечного каскада (он должен обеспечить на входе двухтактной схемы два равных и противофазных напряжения).
Схема усилителя
Однотактный усилитель
Двухтактный усилитель
Показания осциллографа
Вывод: таким образом, двухтактный усилитель усиливает мощность входного сигнала по амплитуде в несколько десятки раз.