- •Основные законы электричества
- •Разность потенциалов
- •Напряжение на участке цепи
- •Закон Ома для участка цепи, не содержащего э.Д.С.
- •Закон Ома для участка цепи, содержащего э.Д.С.
- •Законы Кирхгофа
- •Действие электрического тока
- •Магнетизм и электромагнетизм
- •Электромагнитная индукция
- •Взаимоиндукция
- •Движение электронов в ускоряющем электрическом поле
- •Движение электронов в тормозящем электрическом поле
- •Движение электронов в поперечном электрическом поле
- •Движение электронов в магнитном поле
- •Лекция 2 Переменный ток
- •Резистор в цепи переменного тока
- •Катушка в цепи переменного тока
- •Конденсатор в цепи переменного тока
- •Закон Ома для электрической цепи переменного тока
- •Постоянная составляющая в сигнале переменного тока
- •Среднеквадратическое значение (действующее) переменного тока
- •Соотношение между пиковыми и среднеквадратическими значениями
- •Среднеквадратическое значение сложных сигналов
- •Лекция 3 Форма сигнала
- •Период (Цикл)
- •Частота
- •Скважность
- •Соотношение между частотой и периодом
- •Звуковые волны
- •Гармоники
- •Высота тона
- •Гармонические составляющие прямоугольного сигнала
- •Гармонические составляющие пилообразного сигнала
- •Лекция 4 Резисторы
- •Обозначения резисторов на электрических схемах
- •Резисторы переменного сопротивления
- •Терморезисторы
- •Варисторы
- •Конденсатор
- •Емкость конденсатора
- •Связь заряда, емкости и напряжения
- •Основные параметры конденсаторов
- •Электролитические конденсаторы
- •Конденсаторы построечные и переменной емкости
- •Условные обозначения конденсаторов
- •Основные параметры катушек индуктивности
- •Лекция 5 Физические основы полупроводниковой электроники
- •Электронные и дырочные полупроводники
- •Виды токов в полупроводниках
- •Электронно-дырочный переход и его свойства
- •Лекция 6 Полупроводниковые диоды
- •Конструкция полупроводниковых диодов
- •Вольтамперная характеристика и основные параметры полупроводниковых диодов
- •Выпрямительные диоды
- •Стабилитроны
- •Варикапы
- •Фотодиоды
- •Фоторезисторы
- •Светодиоды
- •Понятие о лазерах и лазерных диодах
- •Классификация и система обозначений диодов
- •Лекция 7 Биполярные транзисторы
- •Усилительные свойства биполярного транзистора
- •Схемы включения биполярных транзисторов
- •Статические характеристики транзисторов
- •Динамический режим работы транзистора
- •Ключевой режим работы транзистора
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общей базой
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером
- •Эквивалентная схема транзистора, включенного по схеме с общим коллектором
- •Транзистор как активный четырехполюсник
- •Температурное свойство транзисторов
- •Частотное свойство транзисторов
- •Лекция 8 Полевые транзисторы
- •Характеристики и параметры полевых транзисторов
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Понятие о igbt
- •Тиристоры
- •Устройство и принцип действия динисторов
- •Тринисторы
- •Симисторы
- •Классификация и система обозначений тиристоров
- •Лекция 9 Оптрон (оптопара)
- •Фототранзистор и фототиристор
- •Усилители
- •Классификация усилителей
- •Коэффициент усиления
- •Входное сопротивление
- •Измерение входного сопротивления
- •Выходное сопротивление
- •Измерение выходного сопротивления
- •Выходная мощность
- •Согласование сопротивлений для оптимальной передачи мощности
- •Согласование сопротивлений для оптимальной передачи тока
- •Характеристики электронных усилителей
- •Амплитудно-частотная характеристика (ачх)
- •Фазовая характеристика
- •Питание цепи базы транзистора по схеме с фиксированным напряжением базы
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи терморезистора и полупроводникового диода
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи оос по постоянному напряжению
- •Термостабилизация рабочей точки при помощи оос по постоянному току
- •Усилители напряжения
- •Усилители мощности
- •Широкополосный усилитель
- •Усилители радиочастоты (урч)
- •Лекция 10 Обратная связь в усилителях
- •Структурная схема усилителя с обратной связью
- •Отрицательная обратная связь (оос)
- •Последовательное и параллельное включение обратной связи
- •Операционные усилители
- •Схемы включения операционных усилителей
- •Лекция 11 Генераторы гармонических колебаний
- •Кварцевые генераторы
- •Цифровая и импульсная электроника
- •Транзисторные ключи
- •Логические элементы
- •Интегральные микросхемы
- •Литература
Среднеквадратическое значение сложных сигналов
Как уже говорилось, соотношение среднеквадратическое значение = 0,707 амплитуды справедливо только для синусоидальных сигналов. Среднеквадратическое значение сигналов, имеющих другую форму, может быть определено следующим образом:
определяем квадрат площади положительной части сигнала за один период,
S2+ = U2+×t+;
определяем квадрат площади отрицательной части сигнала за один период. Заметим, что при определении площади отрицательное значение превращается в положительное,
S2- = U2-×t-;
определяем среднее значение суммарной площади сигнала за период
(S2+ + S2-) /T;
вычисляем квадратный корень из средней площади сигнала за период
Uд = √(S2+ + S2 -) /T.
Рис.2.11
Определим среднеквадратическое значение сигнала, имеющего форму меандра (рис. 2.11):
площадь положительного полупериода составляет
S2+ = 32×T/2 = 9T/2;
площадь отрицательного полупериода составляет
S2- = (-3)2×T/2 = 9T/2;
среднее значение площади за период, следовательно равно
(S2+ + S2 -) /T = (9×T/2 + 9×T/2)/T = 9T/T = 9;
среднеквадратическое значение напряжения будет равно
Uд меан = √9 = 3 В.
Определим среднеквадратическое значение сигнала, имеющего не симметричную форму (рис. 2.11):
площадь положительного полупериода этого сигнала составляет
S2+ = 32×T/2 = 9T/2;
площадь отрицательного полупериода составляет
S2- = (-1)2×T/2 = T/2;
среднее значение площади за период, следовательно, равно
(S2+ + S2 -) /T = (9×T/2 + 1×T/2)/T = 10T/2T = 5;
среднеквадратическое значение напряжения будет равно
Uд = √5 = 2,24 В.
Сравним среднеквадратическое значение синусоидального напряжения имеющего значение положительной и отрицательной амплитуды +3 В и -3 В, с среднеквадратическим значением сигнала, имеющего форму меандра.
Uд sin = 0, 707× 3 В = 2,12 В, Uд меан = √9 = 3 В.
Как видим, прямоугольный сигнал имеет большее среднеквадратическое значение. Это объясняется тем, что площадь под прямоугольной огибающей больше, чем площадь под синусоидой, хотя оба сигнала имеют одинаковые значения положительного и отрицательного пиков. В данном случае среднеквадратическое значение прямоугольного сигнала равно его пиковому значению.
Рис. 2.12
На рис. 2.12 изображен прямоугольный сигнал, имеющий только положительные значения. Определим среднеквадратическое значение сигнала, имеющий только положительные значения (рис. 2.12):
площадь положительного полупериода этого сигнала равна
S2+ = 32×T/2 = 9T/2;
площадь отрицательного полупериода составляет
S2- = (0)2×T/2 = 0;
среднее значение площади за период, следовательно равно
(S2+ + S2 -) /T = (9T/2 + 0)/T= 4,5;
среднеквадратическое значение напряжения будет равно
Uд = √4,5 = 2,12 В.
Среднеквадратическое значение этого сигнала меньше его пикового значения.
Определим среднеквадратическое значение напряжения Sin сигнала, имеющий только положительные значения (рис. 2.12):
площадь положительного полупериода этого сигнала равна
S2+ = 0∫2πU²мф sin2 ωt dt = Uмф²× π/2 = 100× π/2
(предел интегрирования от – 0 до +2π);
площадь отрицательного полупериода составляет
S2- = 0;
среднее значение площади за период, следовательно равно
(S2+ + S2 -) /T = (100× π/2+ 0)/2π= 100/4 = 25;
среднеквадратическое значение напряжения будет равно
Uд = √25 = 5.
При однополупериодном выпрямлении среднеквадратическое значение sin напряжения равно половине его амплитуды.
При двухполупериодном выпрямлении среднеквадратическое значение такое же, как у полной синусоиды, т. е.,
Uд = 707 ×Uмф = 0,707× 10 = 7,07 В
поскольку при вычислении среднеквадратического значения отрицательный полупериод идентичен положительному.