Завдання

1 Призначення трифазних випрямлячів.

2 Частота пульсацій випрямленої напруги трифазних випрямлячів.

3 В якій залежності знаходяться напруга змінного і випрямленого струмів випрямляча, зібраного за трифазною двопівперіодною схемою?

4 Що називають зовнішньою характеристикою випрямляча?

5 Яка особливість роботи трифазних випрямлячів?

6 Вкажіть переваги і недоліки різних типів згладжувальних фільтрів1

Завдання 1. Для стабілізації напруги споживача постійного струму потужністю Р_н = 800 мВт, напругою U_н = 11 В використовується параметричний стабілізатор із стабілітроном Д814Г. Визначити опір баластного резистора, якщо напруга на вході стабілізатора = 14 В.

Форма контролю

Перевірка відповідей на питання, виконаних завдань.

ВИКЛАДАЧ – Ковальова Т.І.

Самостійна робота № 14 (5 год.)

ТЕМА: 2.4 Електронні генератори

МЕТА: ознайомлення з електронними випрямлячами і стабілізатори, формування пізнавальної самостійності, навичок працювати з навчальною літературою

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ:

1 Бойко В.І. Основи схемотехніки електронних систем / В.І.Бойко, А.М.Гуржій, В.Я.Жуйков. – К. : Вища шк., 2004. – С. 87-181.

2 А Гуржій А.М. Імпульсна та цифрова техніка : підручник для учнів професійно- технічних навчальних закладів / А.М.Гуржій, В.В.Самсонов, Н.І.Поворознюк. – Х. : ТОВ «Компанія СМІТ», 2005. – С. 95-150.

3 Колонтаєвський Ю.П. Електроніка і мікросхемотехніка / Ю.П.Колонтаєвський, А.Г.Сосков. - К. : Каравела, 2009. – С. 83-147.

ПЛАН

1 LC- та RC- генератори на операційному підсилювачі

2 Стабілізація частоти автогенераторів

3 Блокінг-генератор

Зміст теоретичного матеріалу

1 LC- та RC- генератори на операційному підсилювачі

LC- генератори (рис.62) містять у ланці ДЗЗ паралельний резонансний контур LC, параметри якого визначають частоту коливань вихідної напруги

f₀ = ω₀ /2π = 1/2π√LC .

Елементи ввімкнуті у ланку ВЗЗ визначають амплітуду коливань, а також забезпечують їх стабільність (терморезистор в схемі рис.54,б).

а) б)

Рисунок 62– Схеми LC- генераторів

Практично задану частоту коливань отримують шляхом налаштовування контура в резонанс струмів, який визначається рівністю реактивних провідностей b_L = b_C, з урахуванням резистивного опору навою R_К : b_L = Х /(R²_К + Х²_К ), де Х_К - реактивний опір навою.

RC- генератори (рис.63) містять у ланці ДЗЗ частотно - вибіркову ланку R-C (R₁, C₁, R₂, C₂), параметри якої визначають частоту коливань генератора

f₀ = ω₀ /2π = 1/2π√R₁R₂C₁C₂.

Зміну частоти або корекцію здійснюють шляхом одночасної зміни параметрів C₁ і C₂ чи R₁ і R₂.

Передатний коефіцієнт ланки ДЗЗ такого генератора

Рисунок 63 – Схеми RC- генераторів

Якщо параметри частотно-вибіркової ланки є однаковими (R₁ = R₂ , C₁ = C₂), тоді передатний коефіцієнт і частота коливань визначаються як

β = 1/3, f₀ = ω₀ /2π = 1/2πRC.

Таку частотно-вибіркову ланку називають мостом Віна, а RC- генератори з мостом Віна знайшли широке використання (рис.57,б). Такі генератори забезпечують регулювання амплітуди коливань, не порушуючи умови самозбудження. Зазвичай ланка ВЗЗ генератора реалізується як схема регулювання амплітуди.

2 Стабілізація частоти автогенераторів

Основною характеристикою роботи автогенераторів є стабільність частоти коливань, від якої залежить точність системкерування технологічними процесами. Зміна частоти коливань зумовлюється нестабільністю напруги живлення, зовнішніми факторами (температурою, тиском, вологістю тощо). Ці фактори впливають на зміну ємності (∆С) чи індуктивності (∆L).

Для зменшення нестабільності частоти використовують параметричну та кварцеву стабілізацію.

Параметрична стабілізація базується на підборі елементів схеми, які мало чутливі до змін дестабілізуючих факторів. Така стабілізація забезпечує нестабільність частоти 10^-5.

Кварцева стабілізація базується на використанні кварцевих резонаторів, що містять пластину кварца (турмалину), вмонтовану в кварцетримач (рис.64,а) і забезпечує нестабільність частоти 10^-8. Відомо, що для мінералу кварца властиве явище п'єзоефекту: при механічній дії на протилежних гранях виникає різниця електричних потенціалів і, навпаки, при дії змінного електричного поля виникають стійкі механічні коливання.

Рисунок 64 – Схемне зображення кварцевого резонатора (а)

та його заступна електрична схема (б)

Отже, кварц в залежності від геометричних розмірів і кута зрізу пластини забезпечує стабільну частоту (резонансну частоту) від 1 кГц до 1000 МГц.

Вмикання кварцевого резонатора в електричну схему евівалентно вмиканню резонансного контура (рис.64,б), де L_кв , R_кв , C_кв – параметри кварца, С₀ – ємність кварцетримача. Практично С₀ >> С_кв , тому С_екв ≈ С_кв і резонансна частота такого контура, враховуючи, що R_кв має невеликий опір, визначається

f_рез = 1/2π√L_квC_кв .

На рисунку 65 зображено схему вмикання кварцевого резонатора в міст Віна для стабілізації частоти в RC – генераторі, який практично використовують як кварцевий автогенератор коливань.

Рисунок 65 - RC – генератор з кварцевою стабілізацією частоти

3 Блокінг-генератор

Блокінг-генератор - це, як правило, однокаскадний підсилювач з трансформаторним додатнім зворотним зв'язком, призначений для формування потужних прямокутних імпульсів з дуже великою щілинністю (від одиниць до десятків тисяч) і тривалістю від часток мікросекунди до часток мілісекунди.

Використання трансформатора дозволяє вводити допоміжні вихідні обмотки і отримати напругу вихідного імпульсу, яка у багато разів пере­вищує напругу живлення схеми.

Блокінг-генератор застосовують як імпульсні генератори, формувачі потужних коротких імпульсів та елементи пристроїв порівняння.

Блокінг-генератор працюють у автоколивальному, чекаючому та режимі синхронізації. Схема блокінг-генератора, який працює у автоколивальному режимі і побудований на транзисторі зі СЕ, зображена на рисунку 66.

а) б)

Рисунок 66 – Схема блокінг-генератора (а); його часові діаграми (б)