- •Введение
- •Тема 5. Электронные приборы
- •Лекция 18. Физические свойства полупроводниковых материалов. Диоды
- •1. Электропроводность металлов и диэлектриков
- •2. Электропроводность полупроводников
- •Электропроводность примесных
- •4. Электронно-дырочный переход
- •4.1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего электрического поля
- •Электронно-дырочный переход под воздействием внешнего электрического поля
- •5. Основные параметры и типы
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лекция 19. Транзисторы.
- •Классификация транзисторов
- •Биполярные транзисторы
- •Модуль коэффициента передачи определяется выражением
- •3. Полевые транзисторы
- •Общие сведения об igbt транзисторах
- •Интегральные микросхемы
- •Лекция 20. Силовые полупроводниковые приборы
- •Динисторы
- •Тиристоры
- •3. Симисторы
- •4. Статический индукционный транзистор
- •Тема 6. Электронные устройства лекция 21. Резистивные усилители сигналов низкой частоты
- •Классификация усилителей
- •Принцип работы резистивного усилителя
- •2.1 Схемы смещения и температурной стабилизации
- •Модуль коэффициента усиления определяется выражением:
- •Обозначим
- •4. Дифференциальный усилитель
- •При кu → ∞ коэффициент усиления схемы с оос определяется простым отношением
- •Частотные свойства оу
- •Электрические фильтры
- •Фильтр нижних частот
- •2.2.Фильтр верхних частот
- •Ачх фильтра приведена на рис. 22.5, б.
- •2.3 Полосовой фильтр
- •Избирательные усилители
- •Коэффициент передачи моста Вина в цепи пос определяется выражением
- •Лекция 23. Усилители мощности
- •Однотактный усилитель мощности
- •2. Двухтактный усилитель мощности
- •Лекция 24. Генераторы электрических сигналов
- •1. Назначение и классификация генераторов
- •2. Принципы построения генераторов
- •3. Генераторы гармонических колебаний
- •Трехточечные схемы генераторов
- •Лекция 25. Импульсные устройства
- •1. Общие сведения об импульсных сигналах
- •2. Электронные ключи
- •3. Компараторы
- •4. Формирующие цепи
- •Триггеры
- •Лекция 26. Генераторы импульсных сигналов
- •Мультивибраторы
- •2. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •Если напряжение на входе оу постоянное, то на его выходе формируется линейно изменяющееся напряжение
- •Линейно убывает и в момент t3 принимает значение:
- •Далее значение uглин периодически изменяется от –0,79 в до 3,2 в, а uос от –2,32 в до 4,31 в.
- •Лекция 27. Источники питания электронных устройств
- •Общая характеристика вторичных
- •2. Однофазные выпрямители тока
- •2.1 Однофазные выпрямители
- •Трехфазные выпрямители
- •Управляемые выпрямители
- •3. Сглаживающие фильтры
- •3. Стабилизаторы напряжения
- •Лекция 28. Применение электронных устройств в технике птм
- •Электронные регуляторы напряжения
- •Электронные схемы управления стартером
- •3. Электронные системы зажигания
- •3.1. Основные этапы развития электронных систем зажигания
- •3.2. Датчики углового положения коленчатого вала двс
- •3.3. Коммутаторы
- •3.3.1. Коммутаторы с нормируемой скважностью
- •Тема 7. Цифровые устройства лекция 29. Введение в цифровую электронику
- •Общие сведения о цифровых сигналах
- •Основные операции и элементы
- •Основные теоремы алгебры логики
- •Булевы функции (функции логики)
- •Для элемента "или-не"
- •Для элемента "и-не"
- •Минимизация булевых функций
- •Лекция 30. Комбинационные устройства
- •1. Шифраторы
- •Дешифраторы, преобразователи кодов,
- •Сумматоры
- •Цифровые компараторы
- •Арифметико – логические устройства
- •Лекция 31. Триггеры
- •Общие сведения и классификация триггеров
- •Rs триггер на элементах “или – не”
- •Rs триггер на элементах “и – не”
- •Синхронные rs-триггеры
- •5. Универсальные триггеры
- •Лекция 32. Последовательностные устройства
- •1. Счетчики импульсов
- •Регистры
- •Цифровые запоминающие устройства
- •Лекция 33. Цифро-аналоговые и аналого- цифровые преобразователи
- •Цифро-аналоговые преобразователи
- •2. Аналого-цифровые преобразователи
- •2.1. Ацп последовательного счета.
- •2.1. Ацп поразрядного уравновешивания
- •Ацп одновременного считывания
- •Лекция 34. Микропроцессоры
- •Общие сведения
- •Структура микропроцессора
- •Секционированные микропроцессоры
- •Заключение
- •Тема 5. Электронные приборы 5
- •Тема 6. Электронные устройства 47
- •Тема 7. Цифровые устройства 169
3. Стабилизаторы напряжения
Сглаживающие фильтры позволяют существенно уменьшить уровень пульсаций, но не исключают их полностью. Исключить пульсации позволяют стабилизаторы напряжения. Различают параметрические и компенсационные стабилизаторы. В составе преобразователей малой мощности, как правило, применяются параметрические стабилизаторы.
Полупроводниковый параметрический стабилизатор – это диод, р-n переход которого, при определенных условиях, допускает электрический пробой. Такой диод называют стабилитроном. Пробоем р-n перехода называют явление резкого уменьшения дифференциального сопротивления перехода при достижении обратным напряжением заданного значения. Это значение называют напряжением стабилизации Ucт. Если протекающий через пробитый р-n переход ток ограничивать допустимым значением, то состояние пробоя в стабилитроне можно поддерживать и воспроизводить в течение десятков тысяч часов. Вольт - амперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 27.10, а, а схемное обозначение - на рис. 27.10, б.
Рассмотренные свойства и вольт - амперная характеристика стабилитрона показывают, что при прямом включении он будет выполнять роль обычного диода. При обратном включении он также выполняет роль обычного диода, если обратное напряжение |Uобр| меньше напряжения стабилизации |Uст|.
Когда наступает пробой р-n перехода, его дифференциальное сопротивление резко уменьшается, настолько, что падение напряжения на переходе лишь незначительно изменяется относительно Uст. В силу этого нормальным включением стабилитрона является обратное. Рабочее напряжение не менее чем 1,5 раза должно превышать напряжение стабилизации Uст. Рабочим участком вольт- амперной характеристики является участок пробоя р-n перехода.
Основными параметрами стабилитронов являются следующие:
-напряжение стабилизации Uст;
-минимально допустимый ток стабилизации Iст мин.;
-максимально допустимый ток стабилизации Iст макс.;
-дифференциальное сопротивление стабилитрона Rст=∆Uст / ∆Iст;
-максимально допустимая мощность рассеивания Рмакс.
Схема стабилизатора напряжения приведена на рис. 27.10. в. Схема включает источник питающего напряжения – Uвх (например, напряжение с выхода сглаживающего фильтра), ограничительный резистор Rогр, стабилитрон D, сопротивление нагрузки RH. Под воздействием входного напряжения через резистор Rогр протекает ток стабилитрона Iст и ток нагрузки IH. Поэтому
. (27.20)
Напряжение стабилизации Uст приложено к узлам 1 - 1' схемы. Под этим напряжением находится и сопротивление нагрузки. Значит,
.
Выражение (27.20) можно применять для расчета параметров схемы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
27.1. Чем вызвана необходимость создания вторичных источников питания?
27.2. Приведите основные признаки классификации ВИП.
27.3. Назовите основные выходные характеристики ВИП.
27.4. Составьте структурную схему выпрямителя источника питания и определите назначение его функциональных узлов.
27.5. Сравните основные параметры неуправляемых одно и двухполупериодных однофазных выпрямителей. Используя графики выходных напряжений, объясните разницу в значениях параметров.
27.6. Определите коэффициент трансформации n21 трансформатора в схеме рис. 27.3, если известно, что Rн = 600 Ом, действующее значение тока нагрузки Iн = 200 мА, а напряжение на входе первичной обмотки U1 = 220 В.
27.7. Чему равно среднее значение выпрямленного тока в сопротивлении нагрузки Rн = 400 Ом однополупериодного выпрямителя, если напряжение первичной обмотки трансформатора U1 = 220 В, а коэффициент трансформации n21 = 0,045?
27.8. Проведите связь между кратностью и коэффициентом пульсаций с физической точки зрения.
27.9. За счет чего в схеме составного выпрямителя кратность пульсаций m = 12?
27.10. В каких пределах можно изменять среднее значение выпрямленного напряжения на выходе управляемых выпрямителей?
27.11. Какие физические процессы положены в основу построения сглаживающих фильтров?
27.12. В схеме однополупериодного однофазного выпрямителя Rн = 500 Ом. Определите коэффициент сглаживания SC и параметры емкостного сглаживающего фильтра, обеспечивающего Кп = 0,1, если выпрямитель питается от сети.
27.13. В каких целях в состав ВИП включают стабилизаторы напряжения?
27.14. Какое свойство полупроводникового материала положено в основу работы стабилитрона?
27.15. Для стабилизации напряжения в выпрямителе применен стабилитрон с параметрами Iст = 17 мА, Uст = 10 В. Рассчитайте необходимое сопротивление ограничительного резистора Rогр, если сопротивление нагрузки Rн = 500 Ом, а напряжение на входе стабилитрона Uвх = 16 В.
27.16. Для стабилизации напряжения в выпрямителе применен стабилитрон с параметрами Iст.макс = 30 мА, Iст.мин = 3 мА, Uст = 10 В. Определите допустимые пределы изменения питающего напряжения, если Rн = 1 кОм, а Rогр = 500 Ом.