35.Источники вторичного электропитания электронных устройств. Структурная схема (блок-схема) источника. Назначение и функциональные характеристики структурных элементов (блоков).
Вторичный источник электропитания — это устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии требованиям её параметров: напряжения, тока, и т. д. путём преобразования энергии других источников питания. Источник электропитания может быть интегрированным в общую схему, выполненным в виде модуля, или даже расположенным в отдельном помещении. Классическим блоком питания является трансформаторный БП. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора или автотрансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода или четырёх диодов, образующих диодный мост. Иногда используются и другие схемы, например, в выпрямителях с удвоением напряжения. После выпрямителя устанавливается фильтр, сглаживающий колебания. Обычно он представляет собой просто конденсатор большой ёмкости. Также в схеме могут быть установлены фильтры высокочастотных помех, всплесков, защиты от КЗ, стабилизаторы напряжения и тока.
36.Схемы полупроводниковых силовых выпрямителей - однополупериодная, двухполупериодная с нулевой точкой, двухполупериодная мостовая схемы. Основные характеристики схем выпрямления. Сглаживание пульсаций. Трёхфазная мостовая схема выпрямления и её преимущества.
Однополупериодный выпрямитель.
U2 - Напряжение на вторичной обмотке трансформатора
Uн – Напряжение на нагрузке.
Uн0 – Напряжение на нагрузке при отсутствии конденсатора.
Напряжение со вторичной обмотки трансформатора проходит через вентиль на нагрузку только в положительные полупериоды переменного напряжения. В отрицательные полупериоды вентиль закрыт и напряжение в нагрузку подается только с заряженного в предыдущий полупериод конденсатора.
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой точкой
U2 - Напряжение на одной половине вторичной обмотки трансформатора
В этом выпрямителе используются два вентиля, имеющие общую нагрузку и две одинаковые вторичные обмотки трансформатора(или одну со средней точкой).
В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку проходит с одной половины вторичной обмотки через один вентиль, в другом
Мостовая схема выпрямителя.
Основная особенность данной схемы – использование одной обмотки трансформатора при выпрямлении обоих полупериодов переменного напряжения.
При выпрямлении положительного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Верхний вывод вторичной обмотки – вентиль V2 – верхний вывод нагрузки – нагрузка - нижний вывод нагрузки - вентиль V3 – нижний вывод вторичной обмотки – обмотка.
При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Нижний вывод вторичной обмотки – вентиль V4 – верхний вывод нагрузки - нагрузка – нижний вывод нагрузки – вентиль V1 – верхний вывод вторичной обмотки – обмотка.
Сглаживание пульсаций - первоочередная задача после выпрямления тока. Эту задачу выполняет фильтр, состоящий из конденсатора (конденсаторов), который включен в цепь между выпрямителем и нагрузкой.
Принцип работы сглаживающего фильтра выпрямителей следующий, в промежутки времени между импульсами напряжения с выпрямителя напряжение для нагрузки получается с конденсатора.
Трехфазная мостовая схема выпрямления) состоит из трансформатора Т, плести диодов и нагрузки Rd. Сетевая и вентильная обмотки трансформатора могут быть соединены как в треугольник, так и в звезду.
Трехфазная мостовая схема выпрямления наиболее распространена в выпрямителях с падающей и жесткой характеристиками.
Трехфазные мостовые схемы выпрямления характеризуются наилучшими показателями по сравнению с другими схемами преобразования переменного напряжения в постоянное, являются наиболее распространенными в области средних и больших мощностей.
Преимущества: обратное напряжение на вентиле в 2 раза меньше; лучшее использование трансформатора; отсутствие подмагничивания магнитопровода; меньшая амплитуда и большая частота пульсации, возможность работы непосредственно от сети без трансформатора.
37. Биполярные и униполярные (полевые) транзисторы и их особенности. Структурная схема и условные обозначения рпр и прп - транзисторов и их основные характеристики. Способы включения транзисторов - схемы ОБ, ОЭ и ОК и их особенности. Транзисторные усилители на биполярных транзисторах. Схема усилительного каскада с ОЭ. Основные характеристики транзисторных усилителей. Однокаскадные и многокаскадные усилители напряжения.
Биполя́рный транзи́стор — трёхэлектродный полупроводниковый прибор, один из типов транзистора. Электроды подключены к трём последовательно расположенным слоям полупроводника с чередующимся типом примесной проводимости. По этому способу чередования различают n-p-n и p-n-p транзисторы (n — электронный тип примесной проводимости, p — дырочный).
Работа биполярного транзистора, в отличие от полевого транзистора, основана на переносе зарядов одновременно двух типов, носителями которых являются электроны и дырки. Электрод, подключённый к среднему слою называют базой, электроды, подключённые ко внешним слоям, называют коллектором и эмиттером.
Униполярный (полевой) транзистор — полупроводниковый прибор, через который протекает поток основных носителей зарядов, регулируемый поперечным электрическим полем, которое создаётся напряжением, приложенным между затвором и стоком или между затвором и истоком. Принцип действия полевых транзисторов основан на перемещении основных носителей заряда одного типа (электронами или дырками)
Существует несколько способов включения транзистора: схема с общей базой, схема с общим эмиттером, схема с общим коллектором. В каждой из этих схем один из выводов транзистора служит общей точкой, а два других являются входом и выходом.
Усилители в схеме включения транзистора
с общей базой : усиление по напряжению, отсутствие усиления по току, малое входное сопротивление и большое выходное сопротивление.
с общим коллектором: усиление по току, отсутствие усиления по напряжению, большое входное сопротивление и малое выходное сопротивление.
с общим эмиттером : усиление по напряжению, по току, по мощности, средние значения входного и выходного сопротивления.
схема
усилительного
каскада с ОЭ
38. Основы цифровой электроники. Логические операции дизъюнкции, конъюнкции и инверсии. Логические элементы, реализующие эти операции, их условные обозначения и соответствующие таблицы истинности. Операционные усилители и области их применения. Микропроцессорные устройства и их применение.
Электроника охватывает обширный раздел науки и техники, связанный с изучением и использованием различных физических явлений, а также разработкой и применением устройств, основанных на протекании электрического тока в вакууме, газе и твердом теле при воздействии электрических или магнитных полей.
В цифровых электронных устройствах происходит кодирование сигнала, т.е. преобразование его в определенную последовательность.
Аналоговые электронные устройства предназначены для приема, преобразования и передачи сигналов, которые изменяются по закону непрерывной (аналоговой) функции. однотипных импульсов.
Дискретные электронные устройства предназначены для приема, преобразования и передачи электрических сигналов, представленных в дискретной форме.
Операционные усилители — это усилители постоянного тока, предназначенные для осуществления как линейных, так и нелинейных преобразований сигналов, причем вид преобразования (операция) определяется лишь структурой внешней по отношению к усилителю сменной цепи обратной связи.
Для того, чтобы расширить область применения ОУ, выпускаются различные их типы, в каждом из которых один или несколько параметров являются выдающимися, а остальные на обычном уровне
По области применения:
Индустриальный стандарт.
Прецизионные
С малым входным током (электрометрические)
Микромощные и программируемые
Мощные (сильноточные)
Высоковольтные
Быстродействующие
Микропроцессором (МП) называют построенное на одной или нескольких БИС/СБИС программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки информации и управление им.
Микропроцессорные устройства (МПУ) используются практически во всех областях деятельности человека, имеют самые разнообразные назначения и выполняют различные функции.
По назначения и применению:
МПУ или микропроцессорные системы (МПС) управления группой
оборудования;
-МПУ или МПС обработки информации. Основным целевым объектом таких систем является человек, который называется пользователем МПУ или МПС;
-МПУ или МПС автоматизированного управления каким-либо процессом, например технологическим процессом, испытаниями, измерением, экспериментом, проектированием и т. п.