книги из ГПНТБ / Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие
.pdfk = 2 для германиевых и |
k — 2,5 для |
кремниевых триодов. |
Здесь |
||
принято, что ток /б.ко(еи), |
заданный при |
номинальной температуре 0Н |
|||
и напряжении t/б.ко = |
t/б.кон, полностью |
является током проводимос |
|||
ти, а ток 1 |
, |
заданный при максимальной температуре |
0макс, |
||
с-к0(вмакс'
полностью является температурным током. Такое приближение впол не допустимо. Далее учтено, что ток проводимости пропорционален напряжению £/б.ко (6.17), а температурный ток увеличивается в k раз при повышении температуры на каждые 10° (6.18).
9. Определяется сопротивление R2 из условий режима насыще ния триода Т2 и режима отсечки триода 7\:
R2— U3/(I62+ |
7б.кш). |
(6 .1 9 ) |
10. Определяется ток коллектора |
триода |
Тх в режиме его на |
сыщения, когда триод Т2 находится в режиме отсечки. Закрытие триода Т2 должно обеспечиваться превышением потенциала точки 3 над потенциалом точки 5 (см. рис. 6.1). Достаточно превышение
0,05 в:
и'з — и ь + 0,05. |
(6.20) |
При этом ток в сопротивлении R2, который является током кол |
|
лектора триода Тх в режиме его насыщения, |
|
I2= I k1 = UzIR2. |
(6.21) |
11. Определяется минимальный коэффициент усиления по |
току |
^21э.мин1 триода 7\ аналогично определению h2i,.MHH2 по (6.13), |
При |
этом сопротивлением нагрузки является Rt . |
|
12. Определяется ток базы триода Тх в режиме насыщения |
|
7gi = кя1Kilh2\3MUH\. |
(6.22) |
13. Определяются падения напряжения t/8.Ki и t/0. ei триода Ti
врежиме насыщения аналогично определению Ua-K2 и 1!э, 52.
14.Определяется потенциал точки 4 (см. рис. 6.1), необходи
мый для обеспечения принятого потенциала Uz точки 3 в ре жиме отсечки триода Т2 и насыщения триода Ть а также потен циал точки 1:
l / 4 = l / 3 + £/«i; |
(6.23) |
U1 = Ut — Us.6u |
(6.24) |
15. Определяется сопротивление обратной связи, обеспечиваю щее релейный режим (опрокидывание) усилителя по (6.5). Чрез мерное уменьшение сопротивления R0. с может привести к умень шению запаса по селективности в режиме отсечки триода Т2, как следует из п. 16.
2 4 0
16.Проверяется запас по селективности в режиме отсечки трио
да Т2. В этом режиме через |
реле протекает ток / б. ко и ток обрат |
|
ной связи: |
|
|
|
б.кОмако |
(6.25) |
где |
|
(6.26) |
I о.* — ifJX I б.кОмакс^р)/(Ro.a ~Ь Яр). |
||
Запас по условию возврата реле при этом токе |
|
|
К |
— /в .р //р - |
(6.27) |
17.Определяется сопротивление R\. Ток, протекающий по это
му сопротивлению в режиме насыщения триода Тх и отсечки трио |
||
да т2, |
/i = / 6i-/o .o ; |
(6.28) |
|
||
|
Яг = и хИг- |
(6.29) |
На этом заканчивается расчет элементов схемы. Далее идет |
||
расчет величин, необходимых для срабатывания. |
опрокидыва |
|
18. |
Определяется ток сигнала, необходимый для |
|
ния схемы. Как было указано в § 6.3, для опрокидывания необхо |
||
димо, |
чтобы точка пересечения прямых fi и f2 оказалась ниже оси |
|
абсцисс, т. е. для этой точки |
|
|
/к2<0-
Значение 1к2 для точки пересечения определяется из совмест ного решения уравнений (6.1) и (6.2) прямых fx и f2:
Л -Ц < 4 ы -Л : + Ц,/(Яо.. + Яр) <Q
( 6 .3 0 )
Kp/(*o.c + * p ) — Н(^21э1^21э2)
Здесь принято RK2 — Rp в соответствии с указанием п. 3. Посколь ку, согласно условию (6.5), знаменатель (6.30) положителен, чис литель должен быть отрицательным:
— 7а/Лгы — /с + |
Uil (Ro c + Я Р) < 0 , |
|
откуда |
|
|
/ с > Л - |
+ U J ( R о.с + Я р ). |
( 6 .3 1 ) |
Выражение (6.31) и является условием срабатывания. Оно озна чает, что ток базы триода Тх ( /i+ /0.с—/ с) должен быть меньше,
чем / 2//4 » 1 [/о.с = ^ / ( Я р + Яо.с). так как в худшем случае / б .к о =
~=0]. При этом ток в коллекторе первого триода IKi< h , т. е. часть тока 12 поступает через цепь эмиттер—база триода Т2. Это и есть условие опрокидывания.
241
Для определения максимального значения тока сигнала при срабатывании в выражении (6.31) должны приниматься макси
мальные значения йгы, U\ и / х. |
Все это соответствует максималь |
|
ной температуре 0 = 6 Макс- |
|
|
19. |
Напряжение на входе |
при срабатывании зависит от при |
нятых запасов и от точности температурной компенсации. Посколь ку цепочка температурной компенсации в данном случае не рас
считывается, |
можно принять ориентировочно |
при срабатывании |
f/c= 0 ,lч-0,2 |
в. В действительных условиях это напряжение может |
|
быть и меньше. |
|
|
Пример 6.1. Рассчитать двухкаскадный усилитель, |
выполненный по схеме |
|
рис. 6.1, работающий в режиме переключения. На выходе усилителя включено
реле с |
мощностью |
срабатывания Р с.р=5-10- 3 |
вт. Коэффициент возврата реле |
/гв=0,4. |
В режиме |
насыщения должна быть |
обеспечена пятикратная мощность |
на реле kpP= 5. Усилитель выполняется германиевыми триодами П416Б [Л. 30]. Входные характеристики триода, включенного по схеме с общим эмиттером, даны на рис. 6.3. Зависимость коэффициента усиления по току от тока эмиттера показана на рис. 6.4. Начальный участок выходных характеристик для схемы с общим эмиттером дан на рис. 6.5. Прочие необходимые данные триода приве дены в табл. 6 .1 . В качестве диода Дш применен кремниевый диод Д-223 [Л. 31]. Зависимость прямого падения напряжения на диоде от тока представ лена на рис. 6 .6 . Прочие необходимые данные диода приведены в табл. 6.1. Усилитель должен работать в диапазоне температур 0-т-40° С.
Т а б л и ц а 6.1
|
Значс ние |
|
Тип |
Наименование величины |
|
прибора |
макс. |
|
|
мин. |
|
|
Допустимый ток коллектора |
в режиме переклю- |
|
|
|||||||
|
чения /доп, ма |
напряжение.......................................................... |
эмиттер — коллектор, |
|
1 2 0 |
||||||
|
Допустимое |
|
15 |
||||||||
|
^э. к. доп> 6 ............................................................. |
|
|
току |
й21э в |
режиме |
|
||||
|
Коэффициент усиления по |
|
|
||||||||
|
большого |
сигнала |
при 0= |
0гао = |
20 °С |
и |
/ к = |
90 |
250 |
||
Триод |
= Л ,г а Р = |
5 Ла |
...................... |
|
|
................................ |
/г21э при |
0 = |
|||
Коэффициент снижения величины |
|
|
|||||||||
П416Б |
|
|
|||||||||
|
= —60 °С (по данным триода П416) . . . |
. |
• . . |
0 , 6 |
|
||||||
|
Выходная проводимость h22э |
гар, |
1/ом............... |
|
|
2 0 . 1 0 - 6 |
1 0 0 -1 0 - 6 |
||||
|
Начальный ток коллекторного перехода |
при хо- |
|
|
|||||||
|
лостом ходе в цепи эмиттера, |
при 0 = 0Н = |
20 °С |
|
3 |
||||||
|
и и б. к = и б. К. Н = 10в- |
|
°С, |
мка...................... |
|
|
0 , 1 |
||||
|
То же, |
при 0 — 0'макс — 60 |
|
|
|
1 0 0 |
|||||
Диод |
Допустимое обратное напряжение £Уобр_ доп, в . |
|
50 |
||||||||
Допустимое среднее значение выпрямленного то- |
|
50 |
|||||||||
Д-223 |
ка, при 0= 20 |
°С, |
/пр. доп., |
м а ............................. |
|
|
|
|
|||
|
То же, |
при 0 — 125 °С, м а |
................................. |
|
|
|
|
2 0 |
|||
242
is,мка |
^hL'I1213Ч3 1фгм№на)/ |
|
Рис. 6.4. Зависимость коэффициента усиления по току от тока эмиттера триода П416Б
U^.mB ■4 Рис. 6.3. Входные характеристики триода П416Б
|
О |
0,5 |
1,0 |
|
|
|
|
иПр, О |
|
Рис. 6.5. Начальный участок выходных характеристик |
Рис. 6 .6 . Вольт-ам- |
|||
перная характери |
||||
триода П416Б |
||||
стика диода Д-223 |
||||
|
в |
прямом |
направ |
|
|
|
лении |
||
Р е ш е н и е . |
1. |
Выбираем |
напряжение |
на |
триоде |
7Y Принимаем |
кшц = 2 |
|
||||||||||||||
Тогда по |
(6 .6 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— ^доп/^нС/ — 15/2 — 7 ,5 |
в . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
значение £7ДОп = 15 в |
взято из табл. |
6 .1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Определяем напряжение на реле по (6.7), принимая ориентировочно в ре |
|
|||||||||||||||||||||
жиме насыщения t/a.К2 = 0 ,2 |
|
в: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
£ / р = |
£ / 5 — * / , . к 0 2 = |
7 . 5 — 0 , 2 = 7 , 3 |
в . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2. Выбираем сопротивление реле и |
определяем |
его |
ток |
срабатывания и |
|
|||||||||||||||||
возврата: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по (6 .8 ) Rp — . |
V i |
|
|
|
7,32 |
|
= 2140 ом\ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
р |
|
5 • 5 • 10- 3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
“рР^С.р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
по (6.9) |
/, |
|
= |
i / j ^ p |
= 1 / |
5 i ° : |
|
1,53 • |
10~s а; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
"Р |
|
V |
|
|
R p |
V |
2140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
по ( 6 . 1 0 ) / в .р = V |
c .р = ° . 4 • 1 ,5 3 • 1 0 ' 3 = 0 ,6 1 • 10-» а ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
'с.р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
значения Яо.р=5-10_ 3 вт, |
|
/гв=0,4 |
и fePp = 5 |
взяты |
из |
заданных |
условий. |
|
||||||||||||||
3. Определяем ток в реле в режиме насыщения |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
/ к2= |
/ р = |
£/р/Яр = 7,3/2140 = |
3,41 • |
10-* а . |
|
|
|
|
|
||||||||||
4 .Определяем сопротивление |
Rm по |
(6.12): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Яш< |
^ДОП |
|
^5 ■■иД.ш |
15 — 7,5 — 0,45; |
= 2070 ом\ |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
/г |
|
|
|
3,41 • 10' 3 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
здесь У д .ш = 0 , 4 5 |
в |
взято |
|
по кривой рис. 6 .6 |
при токе / ж==3,41 |
ма. |
|
|
|
|||||||||||||
Принимаем У?ш = 2 0 0 0 |
|
ом. |
|
|
|
|
коэффициента |
|
усиления по |
ток |
||||||||||||
5. |
Определяем |
минимальное значение |
|
|||||||||||||||||||
триода Г2. По кривой рис. 6.4 находим для |
/„ « /„ = 3,41 |
ма значение Лы = 0,95. |
||||||||||||||||||||
Зависимость |
коэффициента |
усиления от |
температуры |
имеет |
вид |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°-°н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*Л9 ■■а ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—60-20 |
|
По табл. |
6 .1 |
при 0 |
= |
— 60* |
и 0Н = |
20° |
значение feft0 = O,6, |
т. е. |
|
0 ,6 |
= а |
10 |
, |
|||||||||
откуда а = |
1 /0 ,6 = |
1,065; |
тогда, при 0 = |
0 „ ин = |
0®, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0—0„ |
|
0—20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
^/10(0) “ |
” То" |
|
"То" |
0 ,8 8 . |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
^ |
= |
1,065 |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Наименьшее значение коэффициента усиления по току |
по (6.13) |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.мин.гар |
|
0 , 9 5 - 0 , 8 8 - 9 0 |
|
|
|
|
|
|||||
|
21Э.МИН214- Крй22Э.маКС.Гар = |
1+2140 -100 -10'* |
“ |
' |
|
|
||||||||||||||||
Нагрузкой в |
коллекторной цепи для триода Т 2 |
является |
сопротивление |
реле Rp. |
||||||||||||||||||
Значения *21э.инн.гар = |
9 0 |
|
и h229 .«aKC.rap = 1 0 0 ’ |
10‘ * взяты из табл‘ |
6 1 ' |
|
|
|||||||||||||||
245
6 . Определяем необходимый ток базы триода Тг в режиме насыщения по (6.14), принимая коэффициент насыщения kB—2:
/бг = |
kHl K2 |
2 -3 ,4 1 .1 0 -» |
||
~й---------- |
= |
---------- ----------- |
= 1 1 0 * 1 0 — а, или 1 1 0 мка. |
|
|
я 21э.мин2 |
62 |
||
7. Определим значения Ua.к2 |
и Ua.е2 в режиме насыщения. По кривым |
|||
рис. 6.5 при + |
«100 |
мка и / к=3,51 |
ма находим |
|
1Уэ .к 2 = 0,175 в.
Это несколько меньше принятого в п. 1 значения Ua.к2 = 0 ,2 в. Уменьшение Ua.н3 приведет к незначительному увеличению напряжения на реле и тока в реле.
По кривым рис. 6.3 при Uэ.к^О и /в = 110 мка находим
|
|
|
|
|
|
|
|
Uэ.62 = 0>29 в. |
|
|
|
|
|
|
||
Тогда |
по |
(6.15) |
потенциал |
точки 3 |
в режиме насыщения триода Тг |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
i/3 = t / 6 - |
t / 9 .6 2 = |
7,5 - |
0,29 = |
7,21 в. |
|
|
|
|
|||
8 . |
|
Определяем максимальные |
значения |
начального |
обратного |
тока |
колл |
|||||||||
торного перехода для триодов Tt и Т2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
По (6.17) |
ток проводимости триода Т2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
t/g.KO |
|
|
|
7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Iб.кОп |
|
t/б.кОн ^б.кО(0н) |
10 3 |
10~в = 2,25 • |
10-* а. |
|
|
|
||||||
Здесь |
1/б.ко |
для |
триод3 |
Т’а |
равно |
t/s = |
7,5 |
в. |
Значения U6 kQh = |
10 |
в |
и |
||||
/б ко(в ) = |
3 • |
1 0 '* |
а взяты из табл. 6 . 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для триода Ti током проводимости можно пренебречь, так как напряжение |
||||||||||||||||
f/в.ко для него незначительно |
( 0 1—£/3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
По (6.18) |
определяем температурный ток для обоих триодов: |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40-60 |
|
|
|
|
I |
|
|
|
/ |
, |
ь |
емакс 9макс |
|
|
|
10 |
|
|
|
||
|
|
|
|
Ю |
|
100 • 10-* • 2 |
= 2 5 -1 0 -» |
а. |
|
|||||||
б-к0(емакс) |
бкО(0макс> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Здесь |
k = 2 |
для |
германиевых |
триодов. |
Значения / |
, |
= 100 -10 -* |
а |
и |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б.к0(9иакв) |
|
|
|
|
®маке = |
60 °С взяты из табл. |
6 .1 . |
Значение 0Макс = |
40 °С взято из условий при |
||||||||||||
мера . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом по (6.16) для триода TL |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
76.koi —7б.ко(0макс) —25 • ю-* |
|
|
|
|
|||||||
|
|
7 б.к02 = |
7 б.к0п + 7б.кО(0макс) = (2.25 + |
25) 10-* = 2 7 ,2 5 .1 0 - а . |
|
|
|
|||||||||
9.Определяем сопротивление Rt по (6.19):
Яг |
ия |
7,21 |
|
7ба + 7 |
б.к0 1 |
= 53 500 ом. |
|
|
(110 + 25)10- |
||
Принимаем /?2=50 000 ом. Уменьшение Яг приведет к увеличению тока /да и коэффициента насыщения.
10. По (6.20) определяем потенциал точки 3 в режиме отсечки триода и насыщения триода Тj:
246
У ' = l/5 + 0 .0 5 = 7 ,5 + 0 ,0 5 = 7 ,5 5 в.
По |
(6.21) |
определяем коллекторный ток триода 7\ в том же режиме: |
|
|||||||||||
|
/,= / К1 = |
Uз |
7 5 5 |
151 • |
10"® а, или 151 мка. |
|
|
|||||||
|
----- = — 1-------= |
|
|
|||||||||||
|
2 |
К 1 |
|
50000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
Определяем минимальное |
значение/121э м нн1 |
триода 7Т аналогично тому, |
|||||||||||
как это делалось для триода Г2. |
принимаем минимально возможное значе |
|||||||||||||
По |
рис. 6.4 для |
/ в«/к = 151 мка |
||||||||||||
ние h i—0,6. Коэффициент IthQ остается без изменений: |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
/гЛ0 = О ,8 8 . |
|
|
|
|
|
|
|
||
Тогда по |
(6.13) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
^Л1+ 6 ^2 1 э.мин.гар |
|
0,6 • 0,88 |
• 90 |
|
|
||||||
|
2 1 э.мин1 = |
l + |
/?2/l22i|aKCrap = |
1+50000-100.10-«= |
’ ' |
|
||||||||
Для триода Т1 нагрузкой в коллекторной |
цепи |
является сопротивление Ri. |
||||||||||||
12. |
Определяем ток базы триода Тi в режиме насыщения по (6.22) при |
|||||||||||||
коэффициенте насыщения &„=2 : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
/ 6l = V |
Ki//i2 i3 .M„Hl = 2 - |
151 • |
10“®/7,9 = 38,3 • 10'® а . |
|
|||||||||
13. |
По кривым рис. 6.5 при /в=38,3 мка |
и / к=0,151 |
ма напряжение |
l/,.Ki |
||||||||||
весьма |
мало. Принимаем с запасом Ue.m=0,05 |
в. |
По |
кривым |
рис. 6.3 |
при |
||||||||
i+ к ^ О |
и /6=38,3 лоса находим f/e.ei=0,2 в. |
|
|
(6.23) |
и (6.24): |
|
|
|||||||
14. |
Определяем потенциалы точек 4 и 1 по |
|
|
|||||||||||
|
|
|
f/ 4 = |
t/ 3 + |
(/3Kl = |
7,55 + |
0 ,0 5 = 7,6 |
в; |
|
|
||||
|
|
|
и 1 = и <— и ьЛ1 = 7,6 — 0,2 = 7 ,4 |
в. |
|
|
||||||||
Таким образом, для триода |
7"i в режиме его отсечки напряжение 6 + к = £Л— |
|||||||||||||
—£/3= 7,4—7,21=0,19 |
в. |
При |
таком |
малом |
напряжении |
током |
проводимости |
|||||||
вначальном обратном токе вполне можно было пренебречь.
15.Определяем сопротивление обратной связи по (6.5):
|
^ о .с < « р (/12 1 э.«ин1 /'2 1э.-нн2 |
- 1 ) = |
2140(7,9 -62 -1) = 1,05 |
- 10® о*. |
|||
Здесь |
сопротивлением |
коллекторной цепи триода Т2 является реле. Принимаем |
|||||
^о.с = 0 ,8 -1 0 в ом. |
|
в |
реле в |
режиме |
отсечки триода Г2 по |
(6.25): |
|
16. |
Проверяем ток |
||||||
|
/р = |
'б.к02 + |
'о .с= (27 .25 + |
9,15). 10-® = 36,4.10-® |
а, |
||
где по (6.26) |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
|
_ |
7 ,4 -2 7 ,2 5 .1 0 -® . 2140 |
|
|
|
0 0 |
* 0 .0 + |
Яр |
800 000 + 2140 |
|
||
коэффициент запаса по селективности по (6.27) |
|
||||||
|
|
kc = |
/ вр//р = 0 ,6 1 • 10-®/(36,4 - 10-®)= 16,8. |
|
|||
247
17. Определяем сопротивление R i по (6.29):
Я, = £+/+ = 7,4/(29,15- 10-®) = 254000 ом;
где по (6.28)
/ 1 = / б 1 — / ос = 33,3- 10-« — 9,15- 10-® = 29,15 • 10"» а.
Принимаем T?i= 250 000 ом.
18.Находим ток сигнала, необходимый для срабатывания. Максималь
значение этот ток будет иметь при максимальном коэффициенте усиления триода Т\, которое будет при максимальной температуре ЭмаксЗначение khi останется прежним (&л<=0 ,6 ):
6макс |
9н |
40—20 |
|
10 |
по |
= 1 ,1 3 . |
|
кш |
1,065 |
||
Тогда аналогично (6.13) |
|
|
|
^jfe/ie^2l3 .макс.гар |
0,6 |
• 1,13 ■250 |
|
‘21э.макс1 |
|
|
= 85, |
- р ^ 2^ 22э.мин.гар |
1 + 5 0 000 • 20 • 10- |
||
а по (6.31) при срабатывании |
|
|
|
|
Ui |
|
151 • 10-“ |
|
K0.c+Rp |
29,15 • 10-“- |
|
г‘21э.макс1 |
|
85 |
|
7,4
= (29,15— 1,78 + 9,2) 10'“ =
‘800 000 + 2140
=36,57 • 10~® а или с округлением 37 мка.
Если принять коэффициент усиления й21эi бесконечно большим, то
|
^с.макс |
+ |
Ui |
= (29,15+ 9,2) 1 0 - “ = 38,35-10-“ мка, |
|
Ro.c + Rp |
|||
|
|
|
|
|
т. е. изменение необходимого тока сигнала будет незначительным. |
||||
19. |
Принимая напряжение сигнала £+=0,2 в, находим мощность входн |
|||
сигнала при срабатывании |
|
|||
|
|
|
Рс = / с £/с = |
37-10-“-0,2 = 7,4-10-“ вт. |
§6.5. Полупроводниковые усилители
влинейном режиме
Вустройствах линейной защиты и автоматики энерго систем полупроводниковые усилители в линейном режиме пока мало используются. Однако их применение представляется перс пективным.
Усилители в линейном режиме {Л.32] используются для усиле ния синусоидальных колебаний, наложенных на стационарный — рабочий режим. В рабочем режиме входные и выходные напряже ния и токи каждого триода усилителя постоянны и не содержат
248
переменной слагающей. Значения этих постоянных (рабочих) на пряжений и токов выбираются заранее, и схема усилителя по постоянному току выбирается такой, чтобы обеспечить эти зна
чения.
При появлении на входе усилителя дополнительной синусо идальной величины входные напряжения и токи триодов отклоня ются от своих рабочих значений. Если отклонения выходных вели
чин линейно зависят от откло |
|
||||
нения |
входных, то выходные |
|
|||
величины получают при этом |
|
||||
отклонения, пропорциональные |
|
||||
входным. |
Если |
отклонения |
|
||
входных величин синусоидаль |
|
||||
ны, то и отклонения выходных |
|
||||
величин синусоидальны. Таким |
|
||||
образом, при появлении на |
|
||||
входе |
синусоидальной состав |
|
|||
ляющей на выходе также появ |
|
||||
ляется |
синусоидальная состав |
|
|||
ляющая. |
Однако |
благодаря |
|
||
наличию усиления по напря |
|
||||
жению |
и току синусоидальная |
|
|||
составляющая в напряжении и |
|
||||
токе на выходе больше, чем на |
|
||||
входе. |
|
|
|
Рис. 6.7. Принцип усиления синусо |
|
На рис. 6.7 показана зави |
|||||
симость |
1вых = / ( 1вх) |
выходного |
идальных колебаний: |
||
тока от |
входного, |
линейная в |
раб—рабочая точка характеристики *вь1х= |
||
=ШВХ) |
|||||
некоторой области. |
В рабочем |
||||
|
|||||
режиме входной и выходной токи имеют некоторые фиксированные значения /вх .раб и / Вых.раб, соответствующие рабочей точке на ха рактеристике. В нижней части характеристики показано изме нение входного тока во времени iBx = f(t). До момента t0 входной
ток остается постоянным и |
равным рабочему / вх.раб. |
Соответствен |
но остается постоянным и |
выходной ток. В левой части рисунка |
|
ПОКЭЗЯНЭ ЗЙВИСИМОСТЬ /вы х = / ( / ) . Затем появляются |
синусоидаль |
|
ные отклонения входного тока от его рабочего значения. Благо даря линейной зависимости 1Вых= /(*вх) отклонения выходного тока тоже синусоидальны. Когда нет отклонения входного тока, отсут ствует и отклонение выходного. Таким образом, синусоидальные составляющие во входном и выходном токах одновременно прини мают нулевое значение, т. е. их период и частота одинаковы. Амплитуда же выходного тока превышает амплитуду входного благодаря соответствующему наклону характеристики 1вых= }(1вх).
Сопротивления цепей усилителя для синусоидального тока мо гут отличаться от их сопротивлений для рабочего постоянного тока благодаря применению емкостей и индуктивностей. Поэтому схема усилителя должна рассматриваться и рассчитываться дважды:
249