Двотактний

Рис. 10.34. Схема двотактного бестрансформаторних підсилювача потужності

Перші два каскади на транзисторах VTI і VT2 є підсилювачами напруги. Режим роботи першого каскаду залежить від струму бази транзистора VT1, який встановлюється шляхом підбору резистора R4. Напруга, посилене транзистором VT1, з його колектора надходить на вхід (базу) другого підсилювача, колекторна навантаження якого утворена резистором R7 (опору резистора R6 і динамічної головки ВА малі в порівнянні з опором резистора R7, і їх можна не враховувати). Резистори R3 і R5 забезпечують температурну стабілізацію підсилювальних каскадів.

Двотактний підсилювач потужності виконаний на транзисторах VT3 і VT4. Його бази підключені до кінців резистора R6, на якому за рахунок протікання колекторного струму транзистора VT2 створюється невелика напруга, смещающие еміттерние переходи транзисторів VT3 і VT4 в прямому напрямку і запобігає поява нелінійних спотворень типу сходинки. Принцип роботи такого підсилювача описаний на с. . При почергової роботі транзисторів VT3 і VT4 під дією змінюється напруги на базах їх колекторні струми протікають через обмотку динамічної головки ВА, змушуючи коливатися її дифузор, що призводить до появи звукових коливань.

Налаштування УНЧ починається з перевірки напруги на емітер транзисторів VT3 і VT4. Воно повинно складати близько половини напруги джерела живлення GB1. Потрібне значення напруги встановлюють підбором резистора R7. Після цього вимірюють колекторний струм транзистора VT3. Він повинен бути рівний 2 +0,4 мА. Встановлюють струм в даних межах підбором резистора R6. Потім визначають потрібний режим транзистора VT3, при якому колекторний струм повинен становити 0,5 ± 0,1 мА. Це досягається підбором резистора R4.

В підсилювачі може бути використана динамічна головка потужністю. ОД … 0,5 Вт. Як R1 можна використовувати змінний резистор з максимальним значенням опору від 4,3 до 10 кОм.

31.

Операці́йний підси́лювач ) — підсилювач постійного струму з диференційним входом, що має високий коефіцієнт підсилення. Призначений для виконання різноманітних операцій над аналоговими сигналами, переважно, в схемах з від’ємним зворотним зв’язком (ВЗЗ). Операційні підсилювачі застосовуються в різноманітних схемах радіотехніки, автоматики, інформаційно-вимірювальної техніки, - там, де необхідно підсилювати сигнали, в яких є постійна складова.

Позначення операційного підсилювача на схемах

Живлення

У загальному випадку, ОП використовує біполярне живлення, тобто джерело живлення, що має три виводи, з потенціалами: U+ (до нього підключається Vs+), 0, і U- (до нього підключається Vs-).

Вивід джерела живлення з нульовим потенціалом, безпосередньо до ОП, зазвичай, не підключається, але, як правило, є загальною точкою схеми і використовується для створення зворотного зв'язку. Тому, часто, замість біполярного, використовується простіше, однополярне, джерело живлення, а загальна точка створюється штучно.

ОП здатні працювати в широкому діапазоні напруги джерела живлення, типове значення, для ОП загального застосування: від ±1,5 В до ±15 В (тобто U+=1,5...15 В, U-=-1,5...-15 В).

Ідеальний операційний підсилювач

Щоб розглянути функціонування ОП в режимі зі зворотним зв'язком, необхідно спочатку ввести поняття ідеального операційного підсилювача. Ідеальний ОП є фізичною абстракцією, тобто не може реально існувати, проте дозволяє істотно спростити розгляд роботи схем на ОП, завдяки використанню простих математичних моделей.

Ідеальний ОП описується формулою (1) і має такі параметри:

1) нескінченно великий коефіцієнт підсилення з розімкненою петлею зворотного зв'язку G_open-loop [2];

2) нескінченний великий вхідний опір входів V- і V+ (іншими словами, струм, що протікає через ці входи, рівний нулю);

3) нульовий вихідний опір виходу ОП;

4) нескінченно велика швидкість наростання напруги на виході ОП;

5) смуга пропускання: від постійного струму до безкінечності.

Пункти 4 і 5, насправді випливають з формули (1), оскільки в неї не входять часові затримки і фазові зсуви.

З перерахованих параметрів випливає властивість ідеального ОП, яка спрощує розгляд схем з його використанням: ідеальний ОП, охоплений негативним зворотним зв'язком, підтримує однакову напругу на своїх входах [3][4]. Тобто виконується рівність:

(2)

В цьому легко переконатись. Припустимо, формула (2) невірна, і має місце невелика різниця напруги. Тоді, вхідна диференційна напруга, підсилена ОП, викликала б (унаслідок нескінченного коефіцієнта підсилення) нескінченно велику вихідну напругу, яка, відповідно до визначення ВЗЗ, ще зменшила б різницю вхідної напруги. І так до тих пір, поки рівність (2) не була б виконана. Відзначте, що вихідна напруга може бути будь-якою — вона визначається видом зворотного зв'язку і вхідною напругою.

Підсилювач малих постійних струмів (електрометричний

підсилювач)

Підсилювач постійної напруги можна

досить просто перетворити на

підсилювач постійного струму для

вимірювання малих струмів, які

повільно змінюються. Для цього

вимірюваний струм і пропускають

через відомий опір R та підсилюють

створюваний на ньому спад напруги

vВХ=і×R (рис. 3.38). Вимірюваний приладом П вихідний струм підсилювача

іВИХ дорівнює:

= ВИХ = × ВХ

ВИХ U

п п

i v k v

R R

,

де RП – опір приладу П. З останнього виразу, враховуючи, що vВХ=і×R,

дістанемо коефіцієнт підсилення за постійним струмом:

= ВИХ = ×

i U

п

k i k R

i R

. (3.53)

Здавалося б, збільшуючи опір R та зменшуючи опір RП, можна

одержати як завгодно велике підсилення. У дійсності ж, слід враховувати

вхідний та вихідний опори підсилювача, тобто замість RП писати

RП + RВИХ, а замість R підставляти || ВХ R R .

34. Генератори гармонічних коливань: умови самозбудження, частота i амплітуда коливань.

Генератори гармонічних коливань являють собою електронні пристрої, що формують на своєму виході періодичні гармонійні коливання при відсутності вхідного сигналу. Генерування вихідного сигналу здійснюється за рахунок енергії джерела живлення. Зі структурної точки зору генератори представляють собою підсилювачі електричних сигналів, охоплені ПОС.

Зовнішній вхідний сигнал відсутній. На вході підсилювача діє тільки вихідний сигнал ОС UOC. А на вході ОС діє UВХОС = Uвих. Тому коефіцієнт підсилення такого схеми

Умовою, що забезпечує наявність сигналу на виході генератора при відсутності зовнішнього вхідного сигналу є К → ∞, тобто

При виконанні цієї умови будь-підсилювач, охоплений ПОС стає генератором, на виході його з'являються коливання, незалежні від вхідного сигналу (автоколивання). Явище виникнення автоколивань в підсилювачі називається самозбудженням.

Умова виникнення автоколивань можна розділити на дві складові:

1) Умова балансу амплітуд: До ∙ β = 1. Фізичний сенс: результуюче посилення в контурі, що складається з послідовного з'єднання підсилювача і ланцюги ОС має дорівнювати одиниці. Якщо ланцюг ОС послаблює сигнал, то підсилювач повинен на 100% компенсувати це послаблення. Тобто якщо в будь-якому місці розірвати контур ПОС і на вхід подати сигнал від зовнішнього джерела, то пройшовши по контуру До ∙ β з виходу розриву ланцюга ОС повернеться сигнал точно такий же амплітуди, що був поданий на вхід розриву.

2) Умова балансу фаз: arg (K · β) = 0. Фізичний сенс: результуючий фазовий зсув, що вноситься підсилювачем і ланцюгом ОС повинен бути рівний нулю (або кратний 2π). Тобто при подачі сигналу на розрив, який повернувся сигнал буде мати таку саму фазу. При виконанні цієї умови ОС буде позитивна.

Для існування автоколивань необхідно одночасне виконання цих умов. Якщо ці умови виконуються не для однієї частоти, а для цілого спектру частот, то генерований вихідний сигнал буде складним (не гармонійним). Для забезпечення синусоидальности вихідного сигналу генератор повинен генерувати сигнал тільки однієї єдиної частоти. Для цього необхідно, щоб умови виникнення автоколивань виконувалися для єдиної частоти, яка і буде генеруватися. Для цього роблять К або β частотно-залежними. Як правило β має максимум β0 на деякій частоті ω0. Тому на ω0 і коефіцієнт посилення буде мати максимум К0. Величини К0 і β0 забезпечують такими, щоб вони задовольняли умовам виникнення автоколивань. Тоді при відхиленні частоти від ω0 та умови виникнення автоколивань виконуватися не будуть, що призведе до затухання коливань цієї частоти і на виході генератора будуть тільки гармонійні коливання частоти ω0.

У залежності від того, яким способом у генераторі забезпечується умова балансу фаз і амплітуд, розрізняють генератори:

1) RC-типу;

2) LC-типу.

35. RC- генератори гармонічних коливань

RC-генератор з послідовно-паралельної RC-ланцюгом

Рис. 3.1 - Принципова схема генератора з послідовно-паралельної RC-ланцюгом на ОУ

Рис. 3.2 - Частотна характеристика RC-ланцюга

Так як послідовно-паралельна ланцюг має на частоті настроювання ω0 коефіцієнт передачі β0 = 1/RC, то умова балансу амплітуд Кн ∙ β0 = 1 запишеться як

звідки R2 = 2R1 і К = 3.

Регулювання частоти в цьому генераторі здійснюється одночасною зміною опорів R або ємностей С. Для стабілізації амплітуди генерованих коливань як опір R1 застосовують терморезистор з позитивним температурним коефіцієнтом. Якщо при цьому амплітуда вихідного сигналу зросте вище встановленого рівня, то зрослий сигнал на виході генератора призведе до збільшення напруги та струму (тобто потужності) на R1. При нагріванні R1 його опір зросте й коефіцієнт посилення по неінвертуючий вхід зменшиться (тобто зменшиться нахил амплітудної характеристики підсилювача по неінвертуючий вхід). Це призведе до зменшення амплітуди автоколивань на виході. Якщо ж амплітуда автоколивань зменшиться, то потужність виділяється на R1 зменшиться. Його температура також зменшиться, що викличе зменшення його температури. Коефіцієнт посилення зросте, збільшиться нахил характеристики, точка перетину характеристик зміститься вгору й забезпечить більшу амплітуду. В якості такого терморезистора можна використовувати малопотужну лампу розжарювання.

Існує безліч стабілізаторів амплітуди коливань. Так, наприклад, послідовно з R2 включають двосторонній стабілітрон, який працює як на позитивній, так і на негативній полуволне (рис. 3.1-а.). При цьому, поки амплітуда вихідного сигналу недостігла напруги стабілізації , Еквівалентний опір R2 і велике. Тому великий і коефіцієнт підсилення. Це призводить до зростання амплітуди вихідної напруги . При досягненні напруги стабілізації відбувається пробій стабілітрона, еквівалентний опір ланцюга ОС зменшується до виконання умови балансу амплітуд і вихідна напруга стабілізується на цьому рівні. C допомогою стабілітронів можна исскуственно формувати вихідну характеристику генератора, створюючи за допомогою R2 і VС ділянку насичення на амплітудної характеристиці, відповідний напрузі .

Рис. 3.1-а - Принципова схема генератора з послідовно-паралельної RC-ланцюгом на ОУ.

Схема генератора RC - типу з фазосдвигающей ланцюгом

Побудувати схему генератора можна застосовуючи частотно залежні ланцюга, які не мають у своїй частотній характеристиці максимумів або мінімумів. При цьому також можна забезпечити виконання умов балансу амплітуд і фаз.

Наприклад розглянемо RС-ланцюг, що складається з трьох дифференцирующих ланок, яка може застосовуватися для побудови генератора.

Рис. 4.1 - RС-ланцюг з трьох дифференцирующих ланок

Така ланцюг не буде пропускати НЧ сигнали і постійну складову, але добре пропускає ВЧ сигнали. На високій частоті ланцюг не дає фазового зсуву. При зменшенні частоти кожна RС-ланцюг дає фазовий зсув дорівнює 90 о.

Коефіцієнт передачі такого ланцюга залежить від частоти. Фазовий зсув між вихідним і вхідним сигналом із зростанням частоти зменшується від 270 о до 0 о. На деякій частоті ω0 фазовий зсув дорівнює 180 о, а b = 1 / 30. Ця властивість використовується при побудові генератора.

Генератор будується на інвертуючому підсилювачі, в ОС якого включена дифференцирующая ланцюг.

Рис. 4.2 - Схема генератора з фазосдвигающей ланцюгом

Фазовий зсув, що вноситься ОС на частоті ω0 дорівнює 180 о, а результуючий фазовий зсув, що вноситься інвертує підсилювачем разом з ОС дорівнює 360 о. Таким чином незважаючи на те, що вихід RС-цепи підключений до інвертує входу ОП, ОС через RС-ланцюг - позитивна.

Рис. 4.3 - ФЧХ генератора

Умова балансу амплітуд:

| КІ | b (ω0) = 1, КІ =-Rос / R.

| КІ | = 1 / b (ω0) = 30, Rос = 30R.

При цьому генератор буде генерувати коливання з частотою ω0, яка залежить від параметрів RС-цепи:

При розрахунку генератора зазвичай ω0 відомо, З задають, розраховують R і по ньому знаходять Rос.

Недоліком цієї схеми є те, що спотворення сигналу в цій схемі більше в порівнянні з іншими схемами.

36. LC- генератори гармонічних коливань.

Такий генератор будують на основі підсилювального каскаду на транзисторі, включаючи в його колекторний ланцюг коливальний LC-контур. Для створення ПОС використовується трансформаторна зв'язок між обмотками W1 (Що має індуктивність L) і W2 (рис. 2.1).

Рис. 2.1 - Генератор LC-типу

Напруга U2 є напругою ОС. Воно пов'язане з напругою первинної обмотки W1 коефіцієнтом трансформації:

Коефіцієнт трансформації в даному випадку є коефіцієнтом передачі ОЗ, показуючи яка частина напруги передається на вхід. Для виконання балансу амплітуди на частоті ω0 має виконуватися рівність

З цієї умови розраховується необхідне число витків вторинної обмотки, чим забезпечується умова балансу амплітуд. Для забезпечення балансу фаз необхідно забезпечити відповідне включення почав і кінців обмоток, щоб ОС була позитивною. Ємність С1 вибирають такий, щоб її опір на частоті генерації було незначним у порівнянні з R2. Це виключає вплив опору подільника на струм у вхідному ланцюзі транзистора, створюваний напругою ОС. Призначення RЕ і СЕ таке ж, як у звичайному усилительном каскаді. LC-генератори, також як і LC-виборчі підсилювачі застосовують в області високих частот, коли потрібні невеликі величини L і є можливість забезпечити високу добротність LC-контура. А на низьких і інфранизьких частотах, коли побудова LC-генератора важко, використовують RС ланцюги тих же типів, що і для виборчих підсилювачів.

37. Основні елементи цифрової техніки.

38. Транзисторні ключі. Мультивібратор на біполярних транзисторах

Електричні схеми ,в яких використовується ключовий режим НЕ, називаються ключами. В ключах, в якості НЕ можуть використовуватися діоди, біполярні та польові транзистори, лампи з різними схемами включення їх електродів.

Розглянемо схему і фізпроцеси в ключі на біполярному транзисторі , який включений зі спільним емітером.

На відміну від схем лінійних підсилювачів, де транзистор весь час знаходиться в активній області, в ключах він знаходиться або в стані відсічки, або в стані насичення. При зміні стану ключа, його транзистор на деякий час переходить в активну область. Ключі з такими режимами роботи називаються насиченими ключами і характеризуються високою стабільністю рівнів вихідної напруги U2 як у виключеному так і у включеному стані.

Існують також ключі, в яких транзистор у відкритому стані знаходиться в активній області поблизу границі насичення, так звані ненасичені ключі. В них необхідно приймати міри по стабілізації вихідної напруги у включеному стані.

Мультивібра́тор — релаксаційний генератор електричних коливань прямокутного типу. Термін запропонований голландським фізиком ван дер Полем, тому що в спектрі мультивібратора є багато гармонік — на відміну від генератора синусоїдальних коливань («моновібратора»).

Мультивібратор був описаний Ікклзом і Джорданом в 1919 році.

Мультивібратор є одним з найпоширеніших генераторів імпульсів прямокутної форми, що представляє собою двохкаскадний резистивний підсилювач з додатнім зворотним зв'язком. В електронній техніці використовуються самі різні варіанти схем мультивібратора, які різняться між собою за типом використовуваних елементів (лампові, транзисторні, тиристорні, мікроелектронні і так далі), режиму роботи (автоколивальних, режиму очікування, синхронізації), видами зв'язку між підсилювальними елементами, способах регулювання тривалості і частоти генерованих імпульсів і так далі.

Віднесення мультивібратора до класу автогенератори виправдане лише при автоколивальному режимі його роботи. У режимі очікування мультивібратор виробляє імпульси тільки тоді, коли на його вхід надходять спеціальні сигнали, які його запускають. Режим синхронізації відрізняється від автоколивальних лише тим, що в цьому режимі за допомогою зовнішнього керуючої (синхронізуючої) напруги можна змінювати частоту генерованих коливань.

39. Мультивібратор та одновібратор на елементах І-НЕ.

40. Мультивібратор на операційному підсилювачі

41. Тригер Шмітта. Компаратор

Компаратор – це елемент порівняння, який широко використовується в системах контролю та автоматичного керування. Компаратори відносяться до елементів імпульсної техніки. [1] Компаратор, виконаний на базі операційного підсилювача (ОП), порівнює вимірювану напругу Uвх, яка подається на один із входів (переважно на інвертувальний), із опорною напругою (наперед заданою) Uоп, яка подана на інший вхід. Опорна напруга є незмінною в часі, додатно чи від'ємної полярності, а вхідна напруга — змінюється. Коли Uвх=Uоп вихідна напруга ОП змінює свій знак на протилежний (з U+вих.макс на U-вих.макс чи навпаки). Тому компаратор має ще назву «нуль-орган», оскільки зміна полярності вихідної напруги (перемикання) відбувається за умови, що uвх- Uоп=0, де Uоп — задана напруга.

Три́гер Шмі́тта — електронна модель двохпозиційного релейного елемента, статична характеристика якого має зону неоднозначності (петлю гістерезиса). Структурно, тригер Шмітта являє собою підсилювач з досить великим коефіцієнтом посилення, охоплений глибоким позитивним зворотним зв'язком. Тригер Шмітта використовується для відновлення цифрового сигналу, спотвореного у лініях зв'язку, фільтрах брязкоту (рос. фильтрах дребезга), як двохпозиційного регулятора в системах автоматитичного регулювання. Цей тригер стоїть окремо в сімействі тригерів: він має один аналоговий вхід і один вихід.

Фазова траєкторія (статична характеристика) тригера Шмітта являє собою прямокутну петлю гістерезису. (Він і дозволяє використовувати тригер в якості формувача прямокутних імпульсів з вхідного напруги, зокрема, з синусоїдального). Неоднозначність статичної характеристики дозволяє стверджувати, що тригер Шмітта, як і інші тригери має властивість пам'яті — його стан в зоні неоднозначності визначається передісторією — раніше діючим вхідним сигналом.

Найпростіша реалізація тригера Шмітта на логічних елементах — це два послідовно включених інвертора, охоплені резистивної зворотним зв'язком. Швидкість наростання вихідного сигналу не залежить від швидкості наростання вхідного сигналу, для даної техніческой реалізації є величиною постійною (залежить від швидкодії логічних вентилів). У аналогової схемотехніки тригер Шмітта зазвичай реалізується на базі операційного підсилювача або компаратора, охопленого резистивним позитивним зворотнім зв'язком.

42. Джерела живлення радіоапаратури; схеми випрямлення змінної напруги.

Джерело́ стру́му або генератор струму — елемент електричного кола, який забезпечує в ньому протікання певного електричного струму. Інший термін — джерело напруги використовується для позначення елементу, який задає певне значення напруги.

Ідеальне джерело струму створює в електричному колі струм, який не залежить від навантаження і будь-яких зовнішніх умов. Такий елемент є абстракцією. Електрорушійна сила та внутрішній опір в такому ідеальному джерелі струму повинні бути нескінченними і пропорційними одне одному. Напруга на клемах ідеального джерела струму повністю визначається навантаженням:

U = IR,

де U — напруга, I — сила струму, R — електричний опір навантаження.

Реальні джерела струму характеризуються скінченними значеннями електрорушійної сили і внутрішнього опору.

Застосування:

Концепція генератора струму використовується для реальних електронних компонентів у вигляді еквівалентних схем. Еквівалентні схеми вводяться для опису активних елементів, що включають у себе керовані генератори струму:

Генератор струму, керований напругою (ГСКН)

Генератор струму, керований струмом (ГСКС).

Джерело напруги або генератор напруги - елемент електричного кола, який забезпечує на своїх клемах певне значення напруги. Іншим терміном, який застосовується в електриці є джерело струму, що забезпечує певне значення сили струму в колі.

Ідеальне джерело напруги характеризується певним значенням електрорушійної сили і нульовим внутрішнім опором. Сила струму, що протікає через таке джерело повністю визначається (за законом Ома) колом навантаження.

де ε- електрорушійна сила, R - електричний опір навантаження.

Реальні джерела напруги мають скінченні значення внутрішнього опору.

Зображення 2 — Навантажувальна вольт-амперна характеристика

На зображенні 2 приведені навантажувальні характеристики ідеального джерела напруги (джерела ЕРС) (блакитна лінія) та реального джерела напруги (червона лінія).

де

— падіння напруги на внутрішньому опорі джерела;

— падіння напруги на навантаженні.

При короткому замиканні ( ) , тобто уся потужність джерела енергії розсіюється на його внутрішньому опорі. У цьому випадку струм буде максимальним для даного джерела ЕРС. Знаючи напругу холостого ходу та струм короткого замикання, можна обчислити внутрішній опір джерела напруги:

Ви́прямлення — перетворення змінного струму у постійний.

Для випрямлення використовуються електричні пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — діоди.

Напівперіодний випрямляч

На рисунку показана схема й принцип дії напівперіодного випрямляча. Використовуючи односторонню провідність напівпровідникового діода, струм у зворотному напрямку відтинається. Недоліком даної схеми є втрата потужності.

Місткова схема

Для збільшення потужності випрямленого стуму використовується місткова схема. Чотири діоди під'єднані таким чином, що під час половини періоду працюють лише два з них, а під час наступної половини — два інші, даючи корисний струм в тому ж напрямку.

Отриманий струм, який тече лише в одному напрямку зазвичай згладжується за допомогою низькочастнотних фільтрів. А ще за допомогою конденсаторів мкФ.

Випрямляч (електричного струму) - перетворювач електричної енергії; механічне, електровакумне, напівпровідниковий або інший пристрій, призначений для перетворення змінного вхідного електричного струму в постійний вихідний електричний струм.

Більшість випрямлячів створює не постійні, а пульсуючі односпрямовані напруга і струм, для згладжування пульсацій яких застосовують фільтри.

Пристрій, що виконує зворотну функцію - перетворення постійних напруги і струму в змінні напруга і струм - називається інвертором.

Через принципу оборотності електричних машин випрямляч і інвертор є двома різновидами однієї і тієї ж електричної машини (справедливо тільки для інвертора на базі електричної машини).

43. Параметричний стабілізатор напруги.

Параметричний стабілізатор напруги на базі стабілітрона показано на рис. 1. Особливості роботи такого стабілізатора напруги базуються на тому, що напруга стабілітрона на зворотній ділянці його вольт-амперної характеристики Uc.доп змінюється незначно в широкому діапазоні зміни зворотного струму стабілітрона. Тобто коливання напруги на вході стабілізатора зумовлюють значну зміну струму стабілітрона при незначних змінах напруги на ньому.

Рис. 1. Схема параметричного стабілізатора напруги

Стабілізатори характеризуються коефіцієнтом стабілізації

який для параметричних стабілізаторів становить Кст.u= 2030.

Рівняння електричної рівноваги для такого стабілізатора має вигляд: U = UH + RБІ , де RБ — баластний опір, необхідний для зменшення впливу дестабілізуючих чинників на напругу навантаження.

Опір баластного резистора RБ вибирають таким, щоб при номінальному значенні напруги джерела U, напруга і струм стабілітрона теж дорівнювали номінальним значенням Uст.н , Іст.н, Величину Іст.н визначають за паспортними даними та виразом

Іст.н = (Іст.мін+Іст.Макс)/2.

Тоді, з рівняння електричної рівноваги, визначаємо баластний опір за виразом

де Існ, = PнUн; U Ud; І = Іст.н + Ін.

Роботу параметричного стабілізатора зручно ілюструвати за допомогою вольт-амперної характеристики (ВАХ) стабілітрона та відповідної графічної побудови навантажувальної прямої (рис. 2). Для побудови ВАХ стабілітрона за його паспортними даними через точку з координатами Uст.н, Іст.н проводять пряму лінію під кутом до осі координат, що визначається значенням динамічного опору стабілітрона Rд. Далі будуємо навантажувальну характеристику при номінальній напрузі джерела. Для цього визначаємо координати двох точок, через які проходитиме пряма. А саме, точка з координатою Uст.н, Іст.н та точка на осі ординат, яка визначається за виразом І = U/RБ. Через ці точки проводимо навантажувальну пряму.

Рис. 2. Графічна інтерпретація роботи параметричного стабілізатора напруги

Роботу стабілізатора перевіряють за умови його здатності забезпечувати задане значення Uн при коливаннях вхідної напруги U. Для прикладу, якщо вхідна напруга змінюється в межах ±10%, то на виході стабілізатора коливання напруги Uн становить ±0,1% (рис. 35). Побудова навантажувальних прямих при зміні напруги мережі в межах ±10% здійснюється шляхом паралельного зсуну навантажувальної ха­рактеристики при номінальній напрузі мережі відповідно вліво і вправо на 0,1 U. За допомогою цієї побудови можна з'ясувати, чи при таких коливаннях напруги мережі забезпечуються умови стабілізації, тобто, чи точки перетину зсунених навантажувальних характеристик з ВАХ стабілітрона не виходять за межі значень струмів стабілітрона Іст.мін і Іст.Макс.

44. Компенсаційний стабілізатор напруги. Імпульсні стабілізатори напруги.

Робота компенсаційних (транзисторних) стабілізаторів напруги базується на порівнянні вихідної напруги стабілізатора з еталонною. Якщо вони не рівні між собою, то різниця цих напруг підсилюється й подається на регулювальний елемент, який відновлює вихідну напругу до стабілізованої величини. Такі стабілізатори дозволяють розширити діапазон стабілізованих напруг та забезпечити вищу якість стабілізації (Кст.u > 50) порівняно з параметричними стабілізаторами.

За способом вмикання регулювального елемента відносно навантаження, компенсаційні стабілізатори поділяють на послідовного та паралельного типів.

На рис. 3 зображено компенсаційний стабілізатор послідовного типу.

Рис. 3. Схема компенсаційного стабілізатора напруги

Транзистор VT1 виконує функцію регулювального елемента, а транзистор VT2 — функцію підсилювального елемента. Еталонна напруга задається з допомогою стабілітрона VD. Вона порівнюється з напругою на резисторі R2, яка пропорційна вихідній напрузі стабілізатора, тому що цей резистор є плечем дільника напруги R1, R2. Різниця цих напруг підсилюється транзистором VT2 і виділяється на резисторі Ry. Напруга на цьому резисторі є вхідною напругою регулювального елемента VT1 і, тому, зумовлює зміну напруги емітер-колектоp VT1, завдяки чому забезпечується стабілізація вихідної напруги.

45. Дискретизація аналогових сигналів, теорема Котельникова. Аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі. Цифрова обробка сигналів