22.3 Сглаживающие фильтры
Даже включение емкости С параллельно Rндает высокий коэффициент пульсаций. Чтобы это устранить, между выпрямителем и сопротивлением Rнставят сглаживающий фильтр. Простейший фильтр – это RC-цепочка (рисунок 22.12).
Постоянная времени фильтра τф=RфCфимеет такое значение, что основная частота пульсаций (и соответствующей гармоники) находятся за пределами полосы пропускания АЧХ этой цепочки, таким образом, добиваются значительного ослабления пульсаций.
Недостаток: на резисторе Rфпадает напряжение Uф, и выделяется мощность P=I02Rф, то есть необходимо увеличить напряжение Е0*. Недостаток заключается в том, что Rфодинаково по постоянному и переменному току, а должно быть бесконечно большим для переменного напряжения и бесконечно малым для постоянного.
Таким условиям соответствует катушка индуктивности. В схеме вместо резистора Rфставится дроссель.
Р
анее
мы неоднократно отмечали, что сопротивление
транзистора переменному и постоянному
току различны (Rпер>>Rпост).
Это свойство используется в сглаживающем
фильтре, приведенном на рисунке 22.13.
Режим работы транзистора задается резистором Rф. Элементы Сфи Rфобразуют однозвенный фильтр, ослабляющий переменную составляющую выходного напряжения выпрямителя.
22.4. Стабилизаторы
В процессе работы напряжение на выходе может меняться (изменение напряжения питающей сети и сопротивление нагрузки). Поэтому, для стабилизации выходного напряжения используются электронные стабилизаторы, функциональные схемы которых приведены на рисунке 22.14.
Н
апример,
для случая, показанного на рисунке
22.14,А
Е0=Еост+I0Rvar,
где Rvar- сопротивление управляемого резистивного элемента.
Поддерживаемое постоянное напряжение:
Eост=E0-I0Rvar,
то есть, меняя Rvar, можно поддерживать напряжение Еостпостоянным.
Стабилизаторы, в которых результирующее сопротивление последовательно с нагрузкой, называют стабилизаторами последовательного типа.
Стабилизаторы, в которых результирующее сопротивление параллельно нагрузке, называют стабилизаторами параллельного типа (рисунок 22.14,Б).
Для выработки сигнала формируют специальную обратную связь, что показано на рисунке 22.14,В. Обратная связь содержит источник опорного напряжения (2) и устройство (1), в котором сравнивается опорное напряжение Еоп с напряжением на нагрузке (или его частью) и вырабатывается и усиливается напряжение Uy, пропорциональное разности сравниваемых напряжений.
Литература
1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высшая школа, 1991. - 622с.
2. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие / Ю.В. Волощенко и др.: под ред. Г.Д. Петрухина - М.: МАИ, 1993. - 416с.
3. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х т. Т.1. Пер. с английского - М.: Мир, 1986. - 598с.
4. Пасынков В.В. и др. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов - М.: Высшая школа, 1981. - 431с.
5. Игумнов Д.В., Королев Г.В., Громов И.С. Основы микроэлектроники. - М.: Высшая школа, 1991. - 254с.
6. Источники и приемники излучения: Учебное пособие / Ишанин Г.Г., Панков Э.Д., Андреев А.Л., Польщиков Г.В. - СПб.: Политехника, 1991. - 240с.
7. Кауфман М., Сидман А.Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. В 2-х т. Т.1.: Пер. с английского - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 368с.
8. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учебное пособие для вузов / Изьюрова Г.И., Королев Г.В., Терехов В.А., Ожогин М.А., Серов В.Н. – М.: Высшая школа, 1987. – 335с.
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение |
3 |
|
Лекция №1. Пассивные элементы электрических цепей. Резисторы |
5 |
|
Классификация резисторов Старение резисторов Номинальные сопротивления Система обозначений Кодированное обозначение Основные параметры резисторов Терморезисторы Варисторы Обозначения резисторов |
5 8 8 9 9 11 12 13 13 |
|
Лекция №2. Пассивные элементы электрических цепей. Конденсаторы |
14 |
|
Классификация. Система условных обозначений Номинальные емкости Номинальные напряжения и токи Тангенс угла диэлектрических потерь Эксплутационная надежность |
14 16 16 16 16 |
|
Лекция №3. Катушки индуктивности. Трансформаторы и дроссели |
17 |
|
Катушки индуктивности Трансформаторы, дроссели Параметры трансформаторов Маркировка трансформаторов Пьезотрансформаторы |
17 20 21 22 22 |
|
Лекция №4. Электронно-дырочные переходы |
23 |
|
Образование электронно-дырочного перехода. Электронно-дырочный переход в состоянии равновесия Электронно-дырочный переход при подключении внешнего напряжения Вольт-амперная характеристика электронно-дырочного перехода Пробой электронно-дырочного перехода Емкости электронно-дырочного перехода |
23
26
29 30 31 |
|
Лекция №5. Полупроводниковые диоды |
32 |
|
Вольт-амперная характеристика диода Влияние температуры на ВАХ диода Основные типы диодов Выпрямительные диоды Стабилитроны Варикапы Высокочастотные диоды Переключающие диоды (импульсные) Диоды Шотки |
33 34 35 35 35 37 38 39 41 |
|
Лекция №6. Биполярный транзистор |
42 |
|
Устройство и принцип действия биполярного транзистора Коэффициент передачи тока эмиттера и вольт-амперная характеристика Математическая модель транзистора и его ВАХ |
42
44 47 |
|
Лекция №7. Способы включения и ВАХ биполярного транзистора |
49 |
|
Способы включения и ВАХ биполярного транзистора Вольт-амперная характеристика транзисторавключенного по схеме с общей базой Вольт-амперная характеристика транзисторавключенного по схеме с общим эмиттером Транзистор как активный четырехполюсник. Дифференциальные параметры биполярного транзистора Физическая эквивалентная схема биполярного транзистора |
49
50
52
54 57 |
|
Лекция №8. Полевые транзисторы |
58 |
|
Устройство и принцип работы полевого транзистора Статические характеристики полевого транзистора с электронно-дырочным переходом МДП-транзисторы с индуцированным каналом МДП-транзистор со встроенным каналом ВАХ полевого транзистора (математическая модель) Транзистор с управляющим n-р переходом Транзистор с изолированным затвором Дифференциальные параметры полевого транзистора Физическая эквивалентная схема полевого транзистора Зависимость параметров полевого транзистора от режима работы Влияние температуры окружающей среды на режим работы полевого транзистора |
59
61 62 64 65 65 65 66 67
68
69 |
|
Лекция №9. Полупроводниковые приборы с отрицательным дифференциальным сопротивлением |
72 |
|
Туннельный диод Лавинный транзистор Тиристоры |
72 74 76 |
|
Лекция №10. Компоненты электронных цепей в микроминиатюрном исполнении |
77 |
|
Пассивные компоненты ИС Резисторы Конденсаторы Индуктивности и внутрисхемные соединения Транзисторы |
80 80 81 82 82 |
|
Лекция №11. Индикаторы устройств визуального отображения информации |
84 |
|
Физические явления, используемые при построении световых индикаторов Электронно-лучевые трубки Накальные индикаторы Газоразрядные индикаторы Электролюминесцентные индикаторы Полупроводниковые индикаторы Жидкокристаллические индикаторы Фоточувствительные приборы Фотоэлектронные приборы Фотоэлектрические умножители Фотоэлектрические приборы Фоторезисторы Фотодиоды Фототранзистор Фототиристор Оптрон |
85 86 86 87 87 88 88 89 89 90 90 90 91 91 92 92 |
|
Лекция №12. Электронные усилители. Общие положения |
93 |
|
Классификация и основные характеристики усилителей Коэффициент усиления Амплитудно-частотная, фазочастотная и переходная характеристики усилителей Амплитудная характеристика, динамический диапазон, КПД усилителя Входная и выходная проводимости |
94 94
95
97 99 |
|
Лекция № 13. Обратная связь в электронных усилителях |
100 |
|
Усилитель - как линейный активный четырехполюсник Обратная связь и ее влияние на характеристики усилителя |
100 102 |
|
Лекция № 14. Выбор режимов работы электронных усилителей |
108 |
|
Классы усилителей Выбор рабочей точки на ВАХ транзистора усилителя, работающего в режиме А |
108
111 |
|
Лекция №15. Апериодические усилители |
116 |
|
Принципиальная и эквивалентная схемы апериодического усилителя Учет инерционности биполярного транзистора Входные и выходные проводимости |
116 122 123 |
|
Лекция №16. Широкополосные импульсные усилители. Обобщение по усилителям |
124 |
|
Анализ искажений импульсного сигнала Коррекция искажений в апериодическом усилителе Каскад усиления с отрицательной обратной связью по току Истоковый и эмиттерный повторители Эмиттерный повторитель Сравнительные характеристики усилителей с различными схемами включения транзисторов |
124 128 130 131 132
133 |
|
Лекция №17. Резонансные усилители и усилители мощности |
136 |
|
Резонансный усилитель с одночастотным контуром Многокаскадные резонансные усилители Усилители мощности Однокаскадный транзисторный усилитель мощности, работающий в режиме А Двухтактные выходные усилители мощности Безтрансформаторные усилители мощности |
136 140 143
145 146 147 |
|
Лекция №18. Генераторы гармонических колебаний |
147 |
|
Принцип работы LC-генераторов Генератор с индуктивной обратной связью Условия самовозбуждения Стационарный режим работы автогенератора Трехточечные LC-генераторы Стабилизация частоты колебаний генераторов Схемы кварцевых генераторов RC- генераторы |
148 149 150 153 154 156 157 160 |
|
Лекция №19. Основы импульсной техники |
162 |
|
Импульсные генераторы Ключевой режим работы транзистора Простейший транзисторный ключ Переходные процессы в транзисторном ключе Разновидности транзисторных ключей Транзисторный ключ в элементах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) Транзисторный ключ в элементах интеллектуальной логики |
162 163 164 168 168
169
170 |
|
Лекция №20. Импульсные генераторы |
171 |
|
Триггеры Симметричный триггер Мультивибраторы Ждущие мультивибраторы Генераторы линейно изменяющихся напряжений Схема генератора линейного напряжения Импульсные генераторы на основе операционных усилителей Компаратор на операционном усилителе Одновходовый компаратор Триггер Шмитта на операционном усилителе |
171 171 174 174 178 180
181 181 181 182 |
|
Лекция №21. Электромагнитные реле |
182 |
|
Электромеханические реле. Общие сведения и основные параметры Электронные реле Электронные реле времени |
182 184 186 |
|
Лекция №22. Источники питания радиоэлектронной аппаратуры |
190 |
|
Общие требования к источникам питания Выпрямители Сглаживающие фильтры Стабилизаторы |
190 193 198 199 |
|
Литература |
201 |
ХМЕЛЕВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ,
СЫПИН ЕВГЕНИЙ ВИКТОРОВИЧ
ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА