Электронные генераторы
Генератор электрических колебаний – это нелинейное устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию колебаний.
Генераторы широко используются в электронике: в радиоприемниках и телевизорах, в системах связи, компьютерах, промышленных системах управления и устройствах точного измерения времени.
Генератор – это электрическая цепь, которая генерирует периодический сигнал переменного тока. Частота сигнала может измеряться от нескольких герц до многих миллионов герц.
Выходное напряжение генератора может быть синусоидальным, прямоугольным или пилообразным в зависимости от типа генератора.
Когда колебательный контур возбуждается внешним источником постоянного тока, в нем возникают колебания. Эти колебания являются затухающими, поскольку активное сопротивление колебательного контура поглощает энергию тока. Для поддержания колебаний в колебательном контуре поглощенную энергию необходимо восполнить. Это осуществляется с помощью положительной обратной связи.
Положительная обратная связь – это подача в колебательный контур части выходного сигнала для поддержки колебаний. Сигнал обратной связи должен совпадать по фазе с сигналом в колебательном контуре.
На рис.3.1 изображена функциональная схема генератора.
Рис.3.1. Функциональная схема генератора.
Генератор можно разбить на 3 части. Частотозадающей цепью генератора обычно является LC колебательный контур. Усилитель увеличивает амплитуду выходного сигнала колебательного контура. Цепь обратной связи подает необходимое количество энергии в колебательный контур для поддержания колебаний. Таким образом, генератор – это схема с ОС (обратной связью), которая использует постоянный ток для получения переменного тока.
Билет 5
1. Основные виды и назначение резисторов
Р
азработчики
садовой техники и оборудования, а также
других групп товаров, как правило,
используют системы, работающие на
бензине, дизтопливе или электроэнергии,
в зависимости от их функционального
назначения. Так, промышленность выпускает,
к примеру, аэратор
для газона бензиновый и
аэратор электрический, генераторы
бензиновые и электрогенераторы, и так
далее, с учетом их различных режимов и
области работы. В соответствии с этим,
каждая из таких систем имеет свои
технические особенности.
Так,
для нормальной работы дачной
бензопилы необходим
бензиновый двигатель с декомпрессионным
клапаном. А для электрического двигателя
важным элементом являются пусковые и
тормозные резисторы.
Назначение
резисторов различно.
- Пусковые
резисторы предназначены для ограничения
подачи тока во время подключения к
электрической сети в момент, когда
двигатель неподвижен. А также они
поддерживают определенный уровень тока
во время разгона двигателя.
- Резисторы
тормозные ограничивают подачу тока на
двигатель в момент его остановки.
-
Для процесса регулирования тока в
электроцепи выпускаются регулировочные
резисторы.
- Для плавного снижения
напряжения в электрическую цепь аппарата
устанавливают последовательно
подключаемые добавочные резисторы.
-
Ограничивают перенапряжение во время
отключения, а также замедляют отпускание
контакторов и реле и разряжают емкостные
накопители разрядные резисторы, которые
подключаются в параллели с электромагнитными
обмотками.
- Резисторы балластные
также предохраняют от перенапряжения
в момент отключения от электроподачи.
Они последовательно или параллельно
включаются в цепь и способствуют
частичному поглощению электрической
энергии.
- Существуют резисторы для
создания дополнительной нагрузки для
генераторов: так называемые нагрузочные
резисторы.
- В целях дополнительного
нагрева используемых агрегатов или для
повышения окружающей температуры,
применяются резисторы нагревательные.
-
Резисторы заземления - исключают
возможное короткое замыкание, включаются
между точкой "нуля" генератора
тока и землей.
- При установке конкретной
величины тока или напряжения в
энергоприемниках используются резисторы
установочные.
Некоторые из этих
групп резисторов предназначены для
кратковременной работы, другие - для
длительного режима. Применение того
или иного вида резисторов обуславливается
их назначением. Их технические
характеристики можно уточнить в
сравнительных таблицах на специализированных
веб-страницах, предоставляющих возможность
как сравнить
электроинструмент Макита в интернете,
так и познакомиться с любой другой
необходимой технической документацией.
2.
Схема генератора типа вода в карбид высокого давления по системе притока воды показана на фиг. [1]
Схема генератора типа RC очень проста, компактна, недорога, работает устойчиво и надежно. Форма генерируемого напряжения близка к идеальной синусоиде. [2]
В схеме генератора типа УЗГ-20 предусмотрена защита основных узлов от воздействия пусковых таков. Это осуществляется запиранием ( в момент включения высокого напряжения) основного выпрямителя на тиратронах отрицательным напряжением от специального выпрямителя. [3]
Подобрав элементы схемы генератора типа RC и радиоизмерительные приборы, соединяют их между собой в соответствии с рис. 28.1. После проверки собранной схемы приступают к ее опробованию. Изменяют величину сопротивления резистора RZ до получения на выходе схемы незатухающих синусоидальных колебаний. Признаком нормальной работы генератора является наличие напряжения Um &, измеряемого ламповым вольтметром, и появление синусоидальной кривой на экране осциллографа. Если колебания не возникают, необходимо несколько изменить величину сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов фазовращающей цепи. В случае появления заметных искажений синусоидального выходного напряжения следует более тщательно подобрать величину сопротивлений резисторов Ra и RK. Добившись устойчивой генерации, проверяют с помощью осциллографа влияние величины сопротивления резистора Rz на частоту генерируемых колебаний. Если это влияние недостаточно, изменяют величину переменного резистора RZ. Если в какой-либо части диапазона происходит срыв колеба-ний, то необходимо повысить коэффициент усиления схемы ( путем увеличения Ra) до тех пор, пока не возникнут колебания. [4]
Рассмотренная схема мультивибратора отличается от схемы генератора типа RC, приведенной на рис. 10 - 5, а, только тем, что в схеме мультивибратора напряжение с выхода усилителя подается через разделительный конденсатор непосредственно в сеточную цепь первой лампы, в то время как в схеме генератора типа RC в цепи обратной связи использовалась фазовращающая цепочка из двух сопротивлений и двух емкостей. Поэтому в генераторе типа RC условие самовозбуждения выполнялось только для колебаний одной определенной частоты и, если не учитывать нелинейные искажения, вносимые усилителем, такой генератор дает синусоидальное напряжение этой частоты. [5]
Какими соображениями руководствуются при построении схем генераторов типа LC и RC, каковы функции входящих в них элементов. [6]
На практике широкое распространение получили две схемы генераторов типа RC-цепочечные и с Г - образным фильтром. [7]
Билет 6
1 Полупроводники́ — материалы, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством этих материалов является увеличение электрической проводимости с ростом температуры[1].
Полупроводниками являются вещества, ширина запрещённой зоны которых составляет порядка нескольких электрон-вольт (эВ). Например, алмаз можно отнести к широкозонным полупроводникам, а арсенид индия — к узкозонным. К числу полупроводников относятся многие химические элементы (германий, кремний, селен, теллур, мышьяк и другие), огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.). Почти все неорганические вещества окружающего нас мира — полупроводники. Самым распространённым в природе полупроводником является кремний, составляющий почти 30 % земной коры.
В зависимости от того, отдаёт ли примесной атом электрон или захватывает его, примесные атомы называют донорными или акцепторными. Характер примеси может меняться в зависимости от того, какой атом кристаллической решётки она замещает, в какую кристаллографическую плоскость встраивается.
Проводимость полупроводников сильно зависит от температуры. Вблизи температуры абсолютного нуля полупроводники имеют свойства диэлектриков.
Полупроводники характеризуются как свойствами проводников, так и диэлектриков. В полупроводниковых кристаллах атомы устанавливают ковалентные связи (то есть, один электрон в кристалле кремния, как и алмаза, связан двумя атомами), электронам необходим уровень внутренней энергии для высвобождения из атома (1,76·10−19 Дж против 11,2·10−19 Дж, чем и характеризуется отличие между полупроводниками и диэлектриками). Эта энергия появляется в них при повышении температуры (например, при комнатной температуре уровень энергии теплового движения атомов равняется 0,4·10−19 Дж), и отдельные атомы получают энергию для отрыва электрона от атома. С ростом температуры число свободных электронов и дырок увеличивается, поэтому в полупроводнике, не содержащем примесей, удельное сопротивление уменьшается. Условно принято считать полупроводниками элементы с энергией связи электронов меньшей чем 1,5—2 эВ. Электронно-дырочный механизм проводимости проявляется у собственных (то есть без примесей) полупроводников. Он называется собственной электрической проводимостью полупроводников.