Феррорезонанс токов.
Дано J, C, ВбАХ
Определить Uab-?
5
2
Ic опережает Uab на 90 градусов.
I
L
отстаёт от Uab
на 90 градусов.
При достижении точки 2 происходит скачок тока в точку 5. Потом точка будет двигаться по отрезку 5-4.
При понижении тока рабочая точка двигается по участку 4-5-3, а в точке 3 происходит скачок в точку 1.
Так как скачок 2-5 и 3-1 находятся в разных зонах, то схема обладает триггерным эффектом.
Аналогичный эффект скачкообразного изменения напряжения и тока может быть получен в цепи с линейной ёмкостью, а вместо нелинейной индуктивности будет установлен нелинейный управляемый элемент (тиристор). Это явление называют тиррорезонанс.
Все выводы по тиррорезонансу полностью совпадают с выводами по феррорезонансу, т.е. работа тиристора сведена к работе нелинейной индуктивности.
Усиление постоянного и переменного напряжения, тока.
Названное преобразование может быть получено с помощью нелинейных элементов с помощью нелинейных источников. Соответственно в усилителе постоянного тока – источники постоянного тока. В усилителе переменного тока (напряжения) – постоянного и переменного тока (напряжения).
Di1 - мало
Di2 - велико
di1/di2 > 1 = Ki – налицо усиление и говорят У- усилитель тока.
dU2/dU1 > 1 = Ku – коэффициент усиления напряжения.
Kp=KiKu – коэффициент усиления мощности.
Если di и dU на входе или на выходе – величины, медленно изменяющиеся во времени, то речь идет об усилителях постоянного тока или напряжения. Тогда в стационарном состоянии усилителя I2/I1 > 1.
Если на вход усилителя подать переменный ток с действительным значением I1, а на выходе снять действительное значение тока I2, то I2/I1 > 1, а сам усилитель – усилитель переменного тока.
Усилительный каскад на транзисторе.
Рассчитаем усилительный каскад графическим методом по серийным семействам входных и выходных характеристик.
Uкэ = const.
характеристика снятая при Uкэ = 0
характеристика снятая при Uкэ = 1
10- характеристика снятая при Uкэ = 10
Схема с общим эмитером обеспечивает максимальное усиление.
По законам Кирхгофа составим уравнения для выходной части усиления.
Ek=IkRk+Uкэ
U1=IбRб+Uбэ
Уравнения второго закона Кирхгофа для выходной части цепи называют уравнениями рабочей характеристики. Поскольку все эти уравнения с действительными числами, то уравнения рабочей характеристики есть уравнения прямой.
Ik=0 Uкэ=Ек
- параметры для выбора транзистора.
Ik=Ek/Rk Uкэ=0
После построения рабочей характеристики проверяется тепловой режим работы транзистора.
Далее рассчитывается мощность, которую транзистор может рассеять.
Рд=UкэIk (Смотри ------- линию на графике).
Рассчитаем режим усиления постоянного тока.
Если U10=0, то Iб=0, Uбэ=0
U11=1B
Для расчёта потенциал базы предварительно смещают, ставя Есмещ=1.5В
Чем круче кривая входной характеристики, тем больше коэффициент усиления.
Договариваются о том, в каких диапазонах будет изменяться Uкэ (в нашем случае оно изменяется от 10 до 30В).
На входе I1=4.6mA, Ik=4A.
По полученным данным определим коэффициент усиления постоянного тока.
Ek=IkRk+Uкэ Uкэ=6В I2=Uкэ/Rн=6/60=0,1А.
Кi=I2/I1=21.7.
Рассмотрим режим усиления для переменного тока.
Uвх=1sinwt, диапазон Iб (0,2-5,5)мА.
Точки пересечения берем по крайней входной характеристике. Точка покоя (когда ток =0) соответствует 2.
На семействе выходных характеристик найдём точки пересечения отмеченных точек входных характеристик.
Imk=1.6A iб=Uвх/rб=1sinwt/rб=(5,5-2)sinwt mA.
Imб=3,5mA
Ki=Imk/Imб=500
Umкэ=10В.
Кu=Umкэ/Umвх=10.
Кр=KiKu=5000.
Вывод: Рассмотренные режимы работы транзистора являются составляющими режима класса а (режим прямого усиления). Ещё существуют режимы работы в и с – режимы, когда используется отрицательная область Uбэ.
Режим работы транзисторного каскада (когда используется класс а и в называется классом ав).
Класс с – ключевой режим работы (когда используется режим запертого Iб=0 и режим открытого Iб=max состояний).