10. Тиристоры. Вольтамперная характеристика. Схема устройства для управления средним и действующим токами нагрузки.

Тиристоры.

Тиристоры – трехэлектродные полупроводниковые компоненты, которые имеют два устойчивых состояния (включен, выключен). На рис. 8.13  приведено условное графическое изображение тиристора на схемах. Тиристор имеет три электрода А- анод, У –управляющий электрод, К- катод.

Рис. 8.13 . Условное графическое изображение тиристора на схемах.

.

Рис. 8.13 . Вольтамперные характеристики тиристора. Условное графическое изображение тиристора на схемах.

 В обратном направлении ток тиристора небольшой при значительных значениях напряжений.

В прямом направлении свойства зависят от тока управляющего электрода. Если он равен нулю, то ток тиристора остается малым вплоть до напряжения «отпирания» (750В). При увеличении тока управляющего электрода напряжение отпирания уменьшается. После «отпирания» тиристора ток быстро нарастает т.к. сопротивление тиристора скачком уменьшается. На этом участке ток управляющего электрода уже не влияет на состояние тиристора даже при уменьшении его значения до нуля и в отрицательные значения.

Тиристор используется в качестве электронного ключа (включателя) для управления средним (действующим) значением токов приемников (например, в регуляторах для осветительных или нагревательных приборов). См. схему на рис. 8.14.

 Рис. 8.14 . Схема регулирования тока нагрузки тиристором.

1.  Операционный усилитель. Основные свойства. Условное обозначение на схемах. Передаточные характеристики по инвертирующему и неинвертирующему входам. Входное и выходное сопротивления, коэффициент усиления. Граничная частота. Понятие об идеальном ОУ.

Операционный усилитель (ОУ).

Устройство ОУ.

Операционный усилитель может состоять из множества транзисторов. В качестве примера на рис.9.1 приведен пример схемы ОУ на биполярных транзисторах. В современных ИС используются и полевые транзисторы. Обычно в состав ОУ включен дифференциальный УПТ (по параллельно-балансной схеме), которые рассмотрены ранее.  

 Рис.9.1. Пример принципиальной схемы операционного усилителя.

          В этой схеме полюсы 1 и 2 -  симметричный (т. е. без заземления) вход усилителя, 3- заземляемый полюс, 3 и 4 –выход усилителя, 5,6,7 –полюсы для подключения дополнительных цепей коррекции и управления. Источники питания включаются между полюсами 3,+U_п1 и 3,-U_п2. V1-V10 – транзисторы. Все элементы ОУ объединены конструктивно в интегральную микросхему (ИС), т.е. они изготавливаются в едином цикле по специальной технологии.        С входных полюсов 1 и 2 сигнал попадает на базы транзисторов V1и V2. При этом потенциалы баз транзисторов изменяются в противофазе. Т.е., если потенциал базы V1 повышается, то потенциал базы V2 понижается. По этой причине потенциалы коллекторов транзисторов так же изменяются в противофазе (для V1 понижается, для V2 –повышается). Далее разность потенциалов коллекторов усиливается в многокаскадном УПТ и в выходном каскаде на транзисторе V10 (эмиттерный повторитель).          Структурно ОУ содержат дифференциальный УПТ с большим входным сопротивлением, усилитель напряжения с большим коэффициентом усиления и эмиттерный повторитель с малым выходным сопротивлением.  На электронных схемах операционный усилитель принято обозначать блоком в виде прямоугольника с выводами (рис.9.2.). При этом подразумевается, что внутри имеется полюс с нулевым потенциалом («земля»). Один из входов называется инвертирующим, т.к. при увеличении напряжения на этом входе напряжение на выходе уменьшается. Этот вход (на рис. 9.2 - «Вход1»), помечается кружочком.

 Рис.9.2. Упрощенная схема включения операционного усилителя.