2.3 Контрольные вопросы
1 Что такое усиление (ослабление) в 3 дБ, 6 дБ, 20 дБ?
2 Привести аналитическое выражение для величины напряжения на конденсаторе в RC-цепи, при подаче на её вход ступенчатого сигнала?
3 Что называется постоянной времени RC-цепи?
4 Как экспериментально определить постоянную времени RC-цепи?
5 Какова реакция интегрирующей (дифференцирующей) цепи на треугольные импульсы?
6 В чём отличие фильтра низких частот от интегрирующей цепочки?
7 В чём отличие фильтра верхних частот от дифференцирующей цепочки?
8 Чему равна резонансная частота LC-контура?
9 Что такое добротность LC-контура?
Рекомендуемая литература
1 Хоровиц П. Искусство схемотехники: в 3-х т. / П. Хоровиц, У. Хилл; пер. с англ. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Мир, 1993.
2 Титце У. Полупроводниковая схемотехника: справочник / У. Титце, К. Шенк; пер. с нем. — М. Мир, 1982. — 512 с.
3 Лабораторная работа №4: «Исследование цепей с диодами»
Цель работы:
Исследование схем выпрямителей и ограничителей на диодах.
Исследования проводятся на компьютере при помощи программы «Electronics Workbench».
3.1 Общие сведения
3.1.1 Стабилитроны
Стабилитроном
называется полупроводниковый диод,
предназначенный для формирования
стабильного по амплитуде напряжения.
Стабилитрон работает на обратной ветви
своей вольтамперной характеристики.
Прямое падение напряжения на стабилитроне
составляет приблизительно 0,6 В.
Стабилитроны обеспечивают диапазон
напряжений стабилизации от 3 до 200 В.
Обратное сопротивление стабилитрона
при малых обратных напряжениях велико.
При достижении напряжения стабилизации
обратный
ток стабилитрона резко возрастает.
Эффект стабилизации основан на том, что
большое изменение тока
вызывает малое изменение напряжения
стабилизации
.
При подключении стабилитрона к источнику
постоянного напряжения через резистор
получается простейшая схема параметрического
стабилизатора (рисунок 3.1). Ток
стабилитрона при отключённой нагрузке
определяется по следующей формуле:
.
Напряжение
стабилизации
стабилитрона определяется точкой на
вольтамперной характеристике, в которой
ток стабилитрона резко увеличивается.
При всех режимах работы стабилизатора
напряжения ток
,
протекающий через стабилитрон, должен
находиться в допустимых пределах, то
есть не превышать максимально допустимого
тока стабилитрона и быть выше минимального
тока стабилитрона Мощность рассеивания
стабилитрона
определяется по формуле:
.
Эта мощность не должна превышать максимально допустимой. Дифференциальное сопротивление стабилитрона вычисляется по наклону вольтамперной характеристики:
.
Рисунок 3.1 — Параметрический стабилизатор напряжения
3.1.2 Однополупериодные и двухполупериодные выпрямители
Среднее
значение выходного напряжения
(постоянная составляющая) однополупериодного
выпрямителя (рисунок 3.2) вычисляется по
формуле:
,
где
— амплитудное значение переменного
выходного напряжения.
Среднее значение выходного напряжения двухполупериодного выпрямителя (рисунок 3.3) вычисляется по формуле:
Частота выходного сигнала f для схемы с однополупериодным или двухполупериодным выпрямителем вычисляется как величина, обратная периоду выходного сигнала: f = 1/Т. При этом период сигнала на выходе однополупериодного выпрямителя в два раза больше, чем у двухполупериодного. Максимальное обратное напряжение на диоде однополупериодного выпрямителя равно максимуму входного напряжения. Максимальное обратное напряжение Umax на каждом диоде двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора равно разности удвоенного максимального значения напряжения на вторичной обмотке трансформатора и прямого падения напряжения на диоде.
Рисунок 3.2 — Однополупериодный выпрямитель
Рисунок 3.3 — Двухполупериодный выпрямитель