8. Входные и выходные статические характеристики транзисторов.

Зависимости м/у токами и напряжениями транзистора выражаются статическими характеристиками.

В ходная и выходная характеристика транзистора соответственно:

Особенность – наличие участка, на котором ток коллектора не зависит от напряжения К-Э.

9. Выпрямители. Основные схемы

Преобразователи энергии переменного тока в постоянный наз-ся выпрямителями. Различают – управляемые и неуправляемые, по форме выпрямляемого напряжения, однополупериодные и двухполупериодные. Структурная схема однофазного выпрямителя:

Тр- трансформатор, Вг – выпрямительная группа, Сф – сглаживающий фильтр, Ст – стабилизатор постоянного напряжения.

Рассмотрим однопериодный выпрямитель:

Недостатки – небольшое значение выпрямляемого тока и напряжения, невысокий КПД. Также существенные пульсации. U2=2,22Ucp

Двухполупериодный– мостовой. Среднее значение выпрямляемого I и U, в 2 раза больше чем однопериодн. U2=1,11Ucp, пульсация незначительна.

Двухполупериодный с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора. Uоб=3,14Ucp, пульсация незначительна.

10. Генераторные измерительные преобразователи: вращающиеся трансформаторы (синусно-косинусные вт, симметрирование вт, линейные вт).

Вращающимися трансформаторами называют электрические микромашины переменного тока, предназначенные для преобразования угла поворота Θ в напряжение, пропорциональное некоторым функциям угла (например, sinΘ или cos Θ) или самому углу поворота ротора.    Вращающиеся трансформаторы (ВТ) применяют в аналого-цифровых преобразователях «угол – амплитуда –код» и «угол – фаза – код» цифровых следящих систем и систем программного управления промышленными роботами и автоматами; в системах дистанционной передачи угла повышенной точности и в электромеханических вычислительных устройствах, предназначенных для решения тригонометрических задач и преобразования координат.    Возможны несколько режимов работы вращающихся трансформаторов в зависимости от схемы включения их обмоток: 1) синусно – косинусные ВТ, у которых выходное напряжение одной обмотки пропорционально синусу угла поворота ротора, а другой обмотки – косинусу угла поворота ротора (СКВТ); 2) линейные ВТ, у которых выходное напряжение пропорционально углу поворота ротора (ЛВТ); получение линейной в определенном угловом диапазоне выходной характеристики сводится к аппроксимации прямой линии функцией типа f(Θ)=sinΘ/(1+C*cosΘ), где С – постоянный коэффициент;

3) Синусно-косинусные ВТ

11. Генераторные измерительные преобразователи: пьезоэлектрические датчики.

Принцип действия пьезоэлектрических преобразователей основан на использовании прямого или обратного пьезоэлектрических эффектов. Прямой пьезоэффект заключается в способности некоторых материалов образовывать электрические заряды на поверхности при приложении механической нагрузки, обратный - в изменении механического напряжения или геометрических размеров образца материала под воздействием электрического поля.

В качестве пьезоэлектрических используют обычно естественные материалы - кварц и турмалин, а также искусственно поляризованную керамику на основе титаната бария (BaTiO₃), титаната свинца (PbTiO₃) и цирконата свинца (PbZrO₃). Можно использовать и другие материалы.

Количественно пьезоэффект оценивается пьезомодулем K_d, устанавливающим зависимость между возникающим зарядом Q и приложенной силой F:

Из пьезоматериалов наиболее распространен кварц, что объясняется его удовлетворительными пьезоэлектрическими свойствами, очень высоким сопротивлением, стойкостью к воздействиям температуры и влажности, высокой механической прочностью. Кварц имеет незначительный коэффициент линейного расширения, его пьезомодуль, равный 2,3 • 10^-12 Кл/Н, практически не зависит от температуры до 200 °С, в диапазоне 200...500 °С изменяется незначительно, а при 573 °С становится равным нулю; удельное электрическое сопротивление кварца порядка 10¹⁶ Ом/м; модуль упругости кварца Е= 7,7 • 10¹⁰ Па.