З адача 4

На рис. а представлена схема усилителя переменного напряжения на основе управляемого нелинейного активного сопротивления (триода): u_вх(t) = 2sinωt; R_н = 5 кОм; Е_А0 =200 В; Е_С0 = –2 В.

Определить графическим методом u_вых(t), i_A(t), u_A(t).

Выходные характеристики триода заданы в таблице.

iA, мА	UА, В
	Uс = 4 В	Uс = 2 В	Uс = 0 В	Uс = –2 В	Uс = –4 В	Uс = –6 В
0 10 20 30 40	0 20 40 70 120	0 35 80 125 180	0 70 135 190 235	50 130 200 260 305	90 190 260 320 365	150 250 325 375 420

Р

Рис. к задаче 4

ис. к задаче 4

Поскольку в сеточной цепи имеется переменный сигнал входного напряжения, ток i_A в анодной цепи будет зависеть как от анодного напряжения u_A, так и от сеточного напряжения u_С . Для построения временнóй зависимости i_A(t) необходимо иметь зависимость выходных характеристик триода в функции входных характеристик, т.е. i_A = f(u_C).

Решение

1. Построение семейства выходных характеристик триода i_A(u_C) по данным таблицы (рис. б).

2. Построение нагрузочной прямой i_A(u_А), уравнение которой вытекает из соотношения по второму закону Кирхгофа для анодной цепи: u_A + i_AR_H = E_A0.

Точки пересечения этой прямой с осями ординат и абсцисс (рис. б): u_A = 0; i_A = мА; i_A = 0; u_A = Е_А0= = 200 В.

3. Построение характеристики i_A(u_C) (рис. б).

4. Построение временнóй зависимости u_С(t) (рис. б):

u_С(t) = Е_А0 + u_вх = –2 + 2sinωt (B).

5. Зависимости u_С(t) и i_A(u_C) позволяют получить по правилам графического решения (рис. б) характеристику i_A(t). Приближенно i_A(t) = 13 + 5sinωt (мА).

6. Полученная зависимость i_A(t) совместно с характеристикой i_A(u_А) определяет u_A(t) (рис. б). Приближенно

u_A(t) = 140 – 25sinωt (В).

5. Характеристика i_A(t) в масштабе определяет временнýю зависимость выходного напряжения u_вых(t).

Задачи для самостоятельной работы з адача 5

На рисунке изображен тороидальный сердечник с двумя обмотками W₁ = 50 витков и W₂ = 100 витков. По обмотке W₁ протекает синусоидальный ток i₁ =2sin1000t А. Зависимость магнитного потока в сердечнике в функции тока i₁ первичной обмотки представлена в таблице.

Ф, 104 Вб	2	4	5	5,5	6	6,1
i1, А	0,25	0,5	0,75	1,0	2,0	3,0

Графически определить напряжение u₂(t) на зажимах разомкнутой обмотки W₂.

Задача 6

На рис. а изображена схема утроителя частоты. Зависимости магнитного потока Ф₁ первого трансформатора от тока i₁ в обмотке W₁, а также магнитного потока Ф₂ второго трансформатора от тока i₁ представлены на рис. б. Последовательно соединенные обмотки W₁ = W₂ =200 подключены к источнику синусоидального напряжения u₁(t) =180cos260t.

Пренебрегая активными сопротивлениями обмоток W₁ и W₂, а также магнитными потоками рассеяния в магнитопроводах и потерями в них, определить число витков обмоток W₃ и W₄ , при которых амплитуда выходного напряжения утроителя частоты в режиме холостого хода равнялась бы U_3m = 50 B.

Ответ: W₃ = 620; W₄ = 710.

VII. Расчет нелинейных цепей с помощью