15. Приведите пример цепи с транзистором и линейным резистором в коллекторной ветви. Поясните, как определяются положения рабочих точек на вах транзистора.
Известно Rк, Eп, ВАХ транзистора
Определить положение рабочей точки на выходе ВАХ транзистора.
Для определения положения рабочей точки, на выходной ВАХ строят нагрузочную прямую по двум точкам:
1 – Еп на оси Uкэ.
2 – Еп/R3 на оси Iк.
Если принебречь Iб, то транзистор можно считать как четырехполюсник.
Рабочая точка движется вдоль нагрузочной прямой из области отсечки в область насыщения и обратно. Если это усилитель синусоиды, то рабочая точка выбирается в середине активного участка (т.А). Если в исходном состоянии транзистор закрыт, то рабочая точка находится в т.С. Если в исходном состоянии транзистор насыщен, то рабочая точка в т. В.
16. Сформулируйте 2 правила (закона) коммутации, учитываемые при расчете переходных процессов в электрических цепях.
Перехо́дные процессы — процессы, возникающие в электрических цепях при различных воздействиях, приводящих к изменению их режима работы, то есть при действии различного рода коммутационной аппаратуры, например, ключей, переключателей для включения или отключения источника или приёмника энергии, при обрывах в цепи, при коротких замыканиях отдельных участков цепи и т. д.
Физическая причина возникновения переходных процессов в цепях — наличие в них катушек индуктивности и конденсаторов, то есть индуктивных и ёмкостных элементов в соответствующих схемах замещения. Объясняется это тем, что энергия магнитного и электрического полей этих элементов не может изменяться скачком при коммутации (процесс замыкания или размыкания выключателей) в цепи.
Первый закон коммутации
Ток через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации iL(0 − ) равен току через этот же индуктивный элемент непосредственно после коммутации iL(0 + ), так как ток на катушке мгновенно изменится не может:
iL(0 − ) = iL(0 + )
Второй закон коммутации
Напряжение на конденсаторе С непосредственно до коммутации uC(0 − ) равно напряжению на конденсаторе непосредственно после коммутации uC(0 + ), так как невозможен скачок напряжения на конденсаторе:
uC(0 − ) = uC(0 + )
Примечание
-
t = 0 − — время непосредственно до коммутации
-
t = 0 + — время непосредственно после коммутации
17. Поясните сущность классического метода расчёта переходных процессов в линейных электрических цепях. Что такое принуждённая и свободная составляющие искомого тока?
Попробуйте показать их на графике напряжения на ёмкости при подключении источника постоянного напряжения E к последовательной цепи RC.
Сущность классического метода заключается в том, что искомый ток i представляется при расчете в виде суммы двух составляющих:
i = iпр + iсв, где iпр – принужденный ток, iсв – свободный ток.
Принужденный ток – ток, который
будет в рассматриваемой цепи после
окончания переходного процесса.
Математически он описывается как:
Свободный
ток – ток, который появляется в цепи
в ходе переходного процесса и математически
определяется как:
Для напряжения вышеуказанные выражения будут выглядеть аналогично, т.е:u = uпр + uсв.
В качестве примера рассмотрим схему, представленную на рис. 1. Пусть известны следующие величины: R, C, E, Uc(0–). Построим Uc(t), на котором покажем отдельно обе составляющие напряжения на емкости (Ucпр и Ucсв), возникающие в цепи при замыкании ключа, рис. 2.
