ГИА 2024 Ответы УТС (НЕ ВСЕ)

3.Схема двухполупериодного выпрямителя с выводом от средней точки трансформатора, принцип действия, диаграммы работы.

Рассматриваемый выпрямитель — это довольно сложное устройство, в схему которого включен трансформатор с отводом от центральной точки вторичной обмотки. Такой преобразователь позволяет использовать не только положительные полупериоды, но и отрицательные.

Выпрямительсосреднейточкойработаетследующимобразом. Вовремя положительного полупериода выпрямление тока будет происходить с использованием того диода, который расположен в верхней части схемы (В1), а при отрицательном — в нижней части (В2). На 3 и 4 графике показано, как выглядят выпрямленное напряжение и ток в нагрузке. Для сглаживания пульсаций необходимо параллельно нагрузке подключить конденсатор С. По мере роста напряжения конденсатор C заряжается и напряжение на нём повышается. При уменьшении напряжения конденсатор разряжается на нагрузку Rн, обеспечивая гораздо более качественное сглаживание пульсаций, чем схема однополупериодного выпрямителя.

4.Мостовая схема двухполупериодного выпрямителя: принцип действия, диаграммы работы.

Мостимеетдведиагонали: коднойдиагоналиподключаетсяпеременное входное напряжение, а во вторую диагональ моста включена нагрузка Rн. При положительной полуволне входного напряжения ток будет протекать по цепи: через открытый диод VD2, через нагрузку и далее через открытый диодVD3. ДиодыVD1 и VD4 приэтомзаперты. Сприходомотрицательной полуволны входного напряжения диоды VD2 и VD3 закроются, а VD1 и VD4 – откроются, и тогда ток будет проходить через VD4, нагрузку и диод VD1, при этом ток через нагрузку в оба полупериода протекает в одном направлении. Поэтому выходное напряжение оказывается положительным при отрицательном входном. Учтем влияние конденсатора. По мере роста напряжения конденсатор C заряжается и напряжение на нём повышается. При уменьшении напряжения конденсатор разряжается на нагрузку Rн, обеспечивая гораздо более качественное сглаживание пульсаций, чем схема однополупериодного выпрямителя.

5.Компенсационные стабилизаторы напряжения непрерывного действия, схема, принцип действия.

Для получения высококачественного напряжения питания электронных блоков при изменении напряжения сети и других источников энергопитания, а также при изменении тока нагрузки, применяются компенсационные стабилизаторы напряжения. В настоящее время широко используются стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении - интегральные стабилизаторы напряжения (ИСН).

.

R

1- задатчик, с помощью которого устанавливается заданное выходное напряжение; 2- датчик обратной связи, контролирующий действительное выходное

напряжение стабилизатора; 3- усилитель сигналов рассогласования между заданным и действительным напряжением стабилизатора;

4- регулирующий элемент, с выхода которого снимается напряжение необходимой мощности. Регулирующий элемент, включенный по схеме эмиттерного повторителя, передает изменение входного напряжения непосредственно на выход с коэффициентом передачи Кп1, близким к единице.

В процессе работы стабилизатор все время стремится устранить (скомпенсировать) разницу между заданным (входным) и действительным (выходным) напряжением. Поэтому подобные схемы стабилизаторов называют компенсационными СН.

Принцип действия: допустим, что по каким-то причинам напряжение на выходе стабилизатора увеличивается (например, возросло Uвх). Тогда увеличивается напряжение на выходе регулирующего элемента и резистивного делителя R1, R2. Это изменение выходного напряжения поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя сигналов рассогласования 3. Сигнал с выхода усилителя уменьшается, что призакрывает регулирующий элемент и уменьшает напряжение на выходе.

Рассмотрим в качестве примера транзисторную структуру p-n-p типа, выполненную по сплавной технологии. Пластина полупроводника n-типа является основанием или базой конструкции. Два наружных p-слоя создаются путем диффузии в них акцепторной примеси при сплавлении с соответствующим материалом. Один из слоев называется эмиттерным, а другой- коллекторным. Такие же названия носят и p-n переходы, создаваемые этими слоями со слоем базы, а также внешние выводы от этих слоев.

Основное назначение эмиттерного перехода - инжектирование (эмиттирование) зарядов в базу, назначение коллекторного перехода – сбор носителей заряда, прошедших через базовый слой. Площадь коллекторного перехода делают больше площади эмиттерного перехода: это позволяет более полно собирать носители, инжектированные эмиттером и прошедшие через базовый слой.

Принцип действия биполярного транзистора основан на создании транзитного потока носителей заряда из эмиттера в коллектор через базу и управлении выходным током за счет изменения входного тока. Следовательно, биполярный транзистор управляется током.

7.Усилительный каскад, собранный по схеме с общим эмиттером (ОЭ): схема, назначение элементов, расчет входного

сопротивления, коэффициентов усиления Кр, Ku, Ki.

Основой схем усилителя ОЭ является биполярный транзистор, включенный по схеме ОЭ. Принципиальная схема усилителя содержит следующие элементы

1.Источник входного сигнала Uвх~;

2.Разделительные конденсаторы Cс, предназначенные для гальванической развязки каскада с входной и выходной цепями.

3.Резисторы R1 и R2 предназначены для задания режима исходной рабочей точки ИРТ в режиме покоя, т.е. при отсутствии входного сигнала.

4.Резистор Rк предназначен для ограничения тока коллектора на допустимом уровне. Кроме того, при протекании коллекторного тока на резисторе Rк появляется усиленный по мощности сигнал в виде напряжения, которое может использоваться для последующей его обработки.

5.Сопротивление Rн является нагрузкой усилителя. В общем случае это сопротивление комплексное, поскольку цепь нагрузки может включать различным образом соединенные RLC элементы.

Часто в цепь эмиттера добавляется резистор Rэ, предназначенный для повышения входного сопротивления схемы, а также увеличения стабильности ИРТ при изменении температуры окружающей среды.

Коэффициент усиления по напряжению KU = Uвых/Uвх, если известны

номиналы резисторов, то KU = - Rк / Rвх Коэффициент усиления по току KI = Iвых/Iвх = IН/IБ,

Коэффициент усиления по мощности KP = Рвых/Рвх Входное сопротивление Rвх = ∆Uвх/∆Iвх

8.Усилительный каскад, собранный по схеме с общим коллектором (ОК): схема, назначение элементов, расчет входного

сопротивления, коэффициентов усиления Кр, Ku, Ki.

Схема имеет заземленный (общий) коллектор по переменному току, поэтому она так называется. Другое название схемыэмиттерный повторитель (ЭП), посколькувыходноенапряжение, снимаемоеснагрузки, близкокнапряжению на входе, а фазы выходного и входного напряжения совпадают в рабочей полосе частот.

Назначение элементов схемы следующее:

резистор Rэ (Rн) выполняет ту же функцию, что и резистор Rк в схеме ОЭсоздание изменяющегося напряжения в выходной цепи за счет изменения тока эмиттера;

резисторы Rб1 и Rб2 задают смещение, то есть положение ИРТ. Иногда с целью увеличения входного сопротивления резистор Rб2 из схемы исключают;

конденсатор Ср1, как и в схеме ОЭ, выполняет гальваническую развязку источника входного сигнала с базовой цепью схемы;

источник входного сигнала представлен в схеме идеальным источником

ЭДС eг и его внутренним сопротивлением Rг. Входное сопротивление каскада: Rвхок˜ = Rб1 Rб2 rвхок,

Коэффициент усиления по току каскада ОК близок к :

КIок=Iн/Iвх=(1+ )Rвхок/ rвхок..

Если Rвхок≈ rвхок, то обычно: КI≈ .

Коэффициент усиления по напряжению каскада ОК близок к единице:

Кuок=(1+ )Rн/(Rг+ Rвхок) →1.

Поскольку Кu→1, то коэффициент усиления по мощности Кp близок к КI: Кp≈ КI.

стоку. МаксимальноепадениенапряжениянаканалеравноUси, вточкевывода стока. Итак, потенциалы точек канала n-типа будут неодинаковыми по его длине, возрастая от 0 до Uси. Поскольку потенциалы точек p-области относительно истока определяется напряжением Uзи и в данном случае оно равно нулю, то в связи с этим обратное напряжение, приложенное к p-n переходам, возрастает в направлении от истока к стоку, и оба p-n перехода расширяются в направлении стока. При некотором Uсин - напряжении насыщения, при котором перестает расти ток стокапроисходит смыкание границ, и сопротивление канала становится высоким

10.Усилительный каскад, собранный на полевом транзисторе по схеме с общим истоком (ОИ), назначение элементов.

Это наиболее часто используемая схема включения полевого транзистора, которая характеризуется высоким входным сопротивлением, высоким выходным сопротивлением, схема усиливает ток и напряжение, как следствие, обладает большим коэффициентом усиления по мощности. Фаза выходного сигнала сдвинута относительно фазы входного сигнала на 180 градусов. К недостаткам схемы можно отнести относительно низкую, по сравнению с другими схемами включения, верхнюю границу полосы пропускания.

Назначение элементов тоже во многом соответствует назначению подобных в каскаде ОЭ:

источник входного сигнала (генератор с ЭДС eвх и внутренним сопротивлением Rвн;

разделительные конденсаторы Cр1, Cр2, предназначенные для гальванической развязки источника входного сигнала с цепью затвора полевого транзистора и с нагрузкой соответственно;

резистор Rс: при протекании тока стока на резисторе Rс появляется усиленный по мощности сигнал в виде напряжения, которое может использоваться для последующей его обработки.

Резистор Rи выполняет функцию элемента отрицательной ОС, стабилизирующей положение ИРТ, а конденсатор Си – повышает коэффициент усиления на переменном токе.

Резистор Rз предназначен для подачи подзапирающего потенциала с

резистора Rи в цепь истока.

Управляемый ток в канале будет максимален при UЗИ = 0. Для n-канального транзистора чем UЗИ более отрицательно, тем сильнее перекрывается канал и меньший ток протекает через него.