Зачетный билет №21

1На обмотку статора подается напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на стержни ротора и по закону магнитной индукции наводит в них ЭДС. В стержнях ротора под действием наводимой ЭДС возникает ток. Токи в стержнях ротора создают собственное магнитное поле стержней, которые вступают во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый стержень действует сила, которая складываясь по окружности создает вращающийся электромагнитный момент ротора.

2

3

а) С фильтр; б) Lфильтр; в)LCфильтр; г)CLCфильтр

Сглаживающие фильтры применяют для уменьшения коэффициента пульсаций на входе выпрямителя.

Емкостной фильтр включается параллельно нагрузочному резистору (а) и шунтирует его по переменной составляющей тока. При этом конденсатор попеременно заряжается до значения напряжения U, а затем разряжается через резистор R_Н. Если постоянная времени разряда конденсатора = С_ф R_Н значительно превышает период времени Т изменения u_Н, то напряжение на конденсаторе при разряде уменьшается несущественно. Это приводит к значительному увеличению среднего значения напряжения на нагрузочном резисторе U и к снижению пульсаций выпрямленного напряжения. Емкостной фильтр используют в маломощных источниках питания при высокоомной нагрузке R_Н.

Индуктивный фильтр L_Ф включается последовательно с резистором R_Н (б). Поэтому переменная составляющая тока через нагрузку значительно уменьшается из-за действия закона электромагнитной индукции – Фарадея и снижаются пульсации выпрямленного напряжения. Индуктивный фильтр используется в выпрямителях средней и большой мощности с низкоомной нагрузкой R_Н.

Чаще всего используются смешанные фильтры: Г - образный LC – фильтр (в) или П-образный CLC – фильтр (г). Они обеспечивают более высокую степень сглаживания выпрямленного напряжения. При этом коэффициент сглаживания смешанного фильтра определяется

q = q₁q₂…q_n,

Где q_n – коэффициент сглаживания каждого простого звена фильтра.

4

5

6 Генераторы гармоническихсигналов предназначены для преобразования энергии источника питания в энергию электрического сигнала синусоидальной формы требуемой частоты и мощности. На практике, часто, такой генератор представляет собой ОУ охваченный глубокойположительнойобратной связью с коэффициентом передачи₊. для схемы входное и выходное напряжения связаны соотношениями:

U_вх =₊ U_вых,

U_вых =К₀U_вх

откуда U_вых =К₀₊U_вых, справедливое приК₀₊≥1.

Выполнение последнего условия обеспечивает в автогенераторе незатухающие колебания. Величины К₀и₊в уравнении являются комплексными, поэтому можно записать

К₀ ₊= К₀ ℓ^јφ·₊ℓ^јψ= 1

Последнее выполняется при двух условиях: φ + ψ = 0 – условие баланса фаз автогенератора, К₀ ₊= 1– условие баланса амплитуд.

Условие баланса фаз означает, что в схеме существует положительная обратная связь. Условие баланса амплитуд соответствует тому, что энергия, теряемая в генераторе за одно колебание, восполняется энергией от источника питания. Выполнение условий баланса фаз и амплитуд обеспечивает возникновение сигналов генератора сложной формы, состоящих из большого числа гармонических составляющих. Для возникновения сигнала генератора нужной частоты обеспечивают выполнение условий баланса фаз и амплитуд, только для частоты f₀, путем включения частотно-зависимых схем, например, Т-образного моста.

7 Триггером называются электрические схемы, способные сохранять два устойчивого состояния равновесия электрических потенциалов “О” и “1” при окончании действия входных импульсов. Они широко используются для формирования прямоугольных импульсов, счётчиках импульсов, регистрах памяти и т. д.

АсинхронныйR-S– триггер является наиболее простым, однако получившим широкое распространение в импульсной технике. В частности, они служат основой триггеров других типов и требуют для своего построения всего два базовых логических элемента.

В современной электронике триггеры выполняются, как правило, в виде микросхем, построенных на основе логических элементов, или на ОУ в виде триггера Шмитта

На рисунке 27а приведена структурная схема асинхронного R-Sтриггера на логических элементах ИЛИ-НЕ

Условное его изображение показано на рисунке 27б.

8 Самые быстродействующие в настоящее время тип логики ЭСЛ. Особенность ЭСЛ в том, что схема логического элемента строится на основе интегральных дифференциальных усилителей, транзисторы Т₁, Т₂, Т₃которые могут переключать ток и при этом никогда не попадают в режим насыщения из-за наличия в коллекторных и эмиттерных цепях резисторовR₁…₆, ограничивающих этот ток, этим устраняется этап рассасывания избыточных зарядов.