Амплитуде переменного

рястика диода и процессы, происходящие при детектировании сигналов. Модулированное по амплитуде напряжение сигнала высокой частоты ( 8.10, в) выпрямляется диодом Д, так как анодный ток диода ( 8.10, г) будет проходить только в течение положительных полупериодов напряжения высокой частоты. Пока амплитуда напряжения высокой частоты остается неизменной, среднее значение выпрямленного тока icp, проходящего через диод, будет постоянным. При изменении амплитуды напряжения высокой частоты по закону, задаваемому модулирующим током, среднее значение анодного тока tcp будет изменяться по такому же закону, как показано на 8.10, г. Пульсирующий ток в анодной цепи диода содержит постоянную составляющую ( 8.10, д), составляющую частоты модуляции ( 8.10, е) и составляющую высокой частоты ( 8.10, ж).

•На 13.21, а приведена схема компаратора, а на 13.21, б— временные диаграммы его работы. Операционный усилитель компаратора работает без обратной связи с заземленным инверсным входом. На прямой вход подается изменяющееся по амплитуде напряжение, например, синусоидальной формы ( 13.21, б). При прохождении входного напряжения через нуль напряжение на выходе будет скачком изменяться от —Е до -\-Е, и наоборот. Переход b Вых из одного состояния в другое показывает, когда и в какрм направлении t/BX пересекает опорный уровень напряжения.

разделительный конденсатор СР1. Делитель R\R2 определяет напряжение покоя на участке база — эмиттер первого каскада. Цепь /?,i, СЭ составляет цепь отрицательной обратной связи по току питания и обеспечивает его стабилизацию. Усиленное по амплитуде напряжение подают через разделительный конденсатор Cp2, не пропускающий постоянную составляющую коллекторного напряжения первого каскада на базу транзистора Т2.

На 17-20,6 приведена схема И, собранная на диодах. Сопротивления схемы выбираются из условия Rt » R2 = R3. Тогда за счет тока, протекающего через диоды VD1 и VD2, все напряжение источника питания падает на резисторе R1. При этом выходное напряжение практически отсутствует. При одновременной подаче на оба входа сигналов отрицательной полярности, несколько превышающих по амплитуде напряжение источника питания U, диоды VD1 и VD2 запираются и на выходе появляется отрицательный сигнал. При поступлении сигнала только на один вход запирается соответствующий диод, а другой диод остается открытым, в силу чего сопротивление между точками А и В остается малым и сигнал на выходе отсутствует.

В случае фазового управления двигателем к обмотке управления подводится постоянное по амплитуде напряжение Uy, но изменяю-

На обмотку возбуждения подается неизменное по амплитуде напряжение от лабораторного трансформатора (ЛАТР—В), на обмотке управления напряжение регулируется лабораторным трансформатором (ЛАТР—У) или потенциометром. Токи измеряются амперметрами, включенными в цепь обмотки управления и возбуждения; напряжения — вольтметром, соединенным с. вилкой и штепсельной колодкой /^4, на которую поданы напряжения: сети UCf

Поэтому для усиления электрических сигналов с напряжением ниже сотен микровольт усилители постоянного тока прямого усиления непригодны. Для усиления медленно меняющихся напряжений меньшей величины применяют усилители постоянного тока с преобразованием, устройство и принцип действия которых поясняет 8.14. Здесь напряжение усиливаемого сигнала, имеющего спектр частот 0—Q, при помощи балансного модулятора БМ модулирует по амплитуде напряжение местного генератора Г частоты со, в результате чего на выходе модулятора получаются модулированные колебания с несущей частотой со и спектром боковых частот ш±й. Эти колебания поступают на вход усилителя переменного тока У, рассчитанного на .пропускание полосы частот co±Q. Усиленные модулированные колебания поступают на балансный демодулятор БД, выделяющий из них усиленный первоначальный модулирующий сигнал, 362

На обмотку возбуждения подается неизменное по амплитуде напряжение от лабораторного трансформатора (ЛАТР—В), на обмотке управления напряжение регулируется лабораторным трансформатором (ЛАТР—У) или потенциометром. Токи измеряются амперметрами, включенными в цепь обмотки управления и возбуждения; напряжения — вольтметром, соединенным с вилкой и штепсельной колодкой Р4, на которую поданы напряжения: сети UCr

К статорной обмотке подведено неизменное по амплитуде напряжение t/i, которое почти полностью уравновешивается э. д. с. статора Et (падение напряжения в обмотке статора сравнительно мало). Равенство ?1«t7l=const означает, что при любых режимах работы асинхронного двигателя общий магнитный поток Ф остается

Поэтому для усиления электрических сигналов с напряжением ниже сотен микровольт усилители постоянного тока прямого усиления непригодны. Для усиления медленно меняющихся напряжений меньшей величины применяют усилители постоянного тока с преобразованием, устройство и принцип действия которых поясняет 8.14. Здесь напряжение усиливаемого сигнала, имеющего спектр частот 0—Q, при помощи балансного модулятора БМ модулирует по амплитуде напряжение местного генератора Г частоты о>, в результате чего на выходе модулятора получаются модулированные колебания с несущей частотой и и спектром боковых частот ю±й. Эти колебания поступают на вход усилителя переменного тока У, рассчитанного на пропускание полосы частот co±Q. Усиленные модулированные 362

На рисунке 15.6, а изображена схема компаратора, а на рисунке 15.6, б — временные диаграммы его работы. Операционный усилитель компаратора работает без обратной связи с заземленным инверсным входом. На прямой вход подается изменяющееся по амплитуде напряжение, например, синусоидальной формы (см. 15.6, б). При прохождении входного напряжения через нуль напряжение на выходе будет скачком изменяться от — Е до +Ея наоборот. Переход 11ВШ из одного состояния в другое показывает, когда и в каком направлении UBX пересекает опорный уровень напряжения.

Испытательное напряжение может быть как переменным, так и постоянным, равным по значению амплитуде переменного испытательного напряжения. Испытание электрической прочности изоляции электроизмерительных приборов производится на специальных высоковольтных установках ( 8.3).

Зависимость дифференциальной емкости от частоты. Обычно дифференциальную емкость определяют с помощью малого по амплитуде переменного напряжения, наложенного на постоянное смещение. Такие измерения проводят с помощью стандартных измерительных приборов: мостов переменного тока, предназначенных для измерения емкости, или полных проводимостей как на низких, так и на высоких частотах. Часто измерения вольт-фарадных характеристик производят на высокой частоте в диапазоне 1 — 10 МГц при медленно изменяющемся смещении. Кривая / на 5.3 соот-

Схема выпрямителя с удвоением напряжения, в которой можно получить выпрямленное напряжение, близкое к удвоенной амплитуде переменного напряжения источника ( 167), используется для питания устройств, потребляющих небольшие токи. В этом случае разряд конденсаторов будет незначительным и выходное напряжение практически неизменным. В противном случае разряд конденсаторов будет значительным и выходное напряжение, снимаемое с выхода выпрямителя, резко уменьшится. В схеме применяются одинаковые конденсаторы большой емкости. Во время положительного полупериода, когда вывод а вторичной обмотки трансформатора имеет положительный потенциал относительно вывода б, через диод Д1 потечет ток, который заряжает конденсатор С1 до амплитудного значения напряжения вторичной обмотки трансформатора U2m. Во время отрицательного полупериода, когда на выводе б положительный потенциал, а на выводе а отрицательный, ток протекает через диод Д2 и заряжает конденсатор С2 также до амплитудного значения. Полярность напряжения на конденсаторах будет такова, что снимаемое с выходных зажимов напряжение равно сумме напряжений на конденсаторах С1 и С2. Таким образом, выпрямленное напряжение в схеме выпрямителя с удвоением напряжения равно удвоенному амплитудному значению напряжения вторичной обмотки трансформатора, т. е. Uо = 2Um. Это равенство будет выполняться только в том случае, если сопротивление нагрузки будет значительно больше сопротивления выпрямителя.

Пусть на нелинейный элемент действует напряжение и = U0 + + C/mcoscof, причем амплитуда Um переменной составляющей достаточно мала ( 12.2), так что тот небольшой участок ВАХ, в пределах которого действует переменное напряжение, можно считать линейным. Тогда ток, протекающий через нелинейный элемент, повторит по форме напряжение: /=/0 + /mcoscof. Определим сопротивление Лдиф как отношение амплитуды переменного напряжения Um к амплитуде переменного тока /т (на графике это отношение приращения напряжения Аи к приращению тока А/):

Как видно из формулы (2.76), барьерная емкость р—п перехода зависит от напряжения смещения. При малой амплитуде переменного сигнала Um, когда Um^Uo6j, + UK, барьерную емкость можно использовать в качестве линейного конденсатора.

Таким образом, в коллекторе первого транзистора общее изменение напряжения будет достигать 0,9 В, что при номинальном напряжении 1,6 В и весьма малой амплитуде переменного напряжения не нарушат его работы. Общее изменение напряжения в коллекторе второго транзистора превышает 6 В, что на фоне номинального напряжения 7 В и уровней переменного (тока) напряжения, близких к предельным, сделает усилитель практически неработоспособным, уменьшит допустимую величину неискаженного выходного сигнала.

Обычно считают, что магнитоэлектрические приборы пригодны только для измерений «а постоянном токе. Но это не совсем так. При равенстве частот со = <в0 подвижная часть ИП будет периодически отклоняться в обе стороны от нулевого положения с максимальной амплитудой, пропорциональной амплитуде переменного тока, с частотой ш~(оо и с запаздыванием по фазе, близким к я/2. На этом свойстве магнитоэлектрического механизма основано действие так называемых вибрационных частотомеров и чувствительных вибрационных гальванометров, в которых (Используется явление механического резонанса. При частотах со^осоо отклонения подвижной части пропорциональны мгновенным значениям вращающего (момента. Этот режим используется в магнитоэлектрических шлейфовых осциллограммах. -Как видим, (магнитоэлектрические ИМ используются и на переменном токе. Однако главе -

вившийся режим ( 17-2, а). Если же ty — ср0 = ±я/2, то г'," достигает максимально возможного значения, равного при t = О амплитуде переменного тока /ш ( 17-2, б, на котором ty — ф0 = = — л/2). Максимальное мгновенное значение тока наступает примерно через полпериода после включения, и при достаточно большом 7\ будет /1макс » 2/lm.

Важным преимуществом испытания выпрямленным напряжением является возможность измерения токов утечки. В некоторых случаях большие значения токов утечки, несимметрия их по фазам, а также непропорционально быстрое увеличение токов утечки при повышении испытательного напряжения позволяют выявить дефекты в изоляции. Величина испытательного выпрямленного напряжения принимается равной (2,4—2,7) ии, что близко к амплитуде переменного испытательного напряжения 1,5?7Н. В некоторых энергосистемах принимают испытательное напряжение равным (3—3,5) UR.

Если при той же амплитуде переменного напряжения на дросселе подать постоянное напряжение на .зажимы обмотки управления, то в ней возникнет постоянный ток /у, а действующее значение переменного тока /др в рабочей обмотке соответственно увеличится. Электрическое состояние цепи рабочей обмотки дросселя при разных величинах постоянного тока управления выражает семейство вольт-амперных характеристик, изображенных на 13.2. Если Пренебречь активным сопротивлением рабочей обмотки дросселя, ее полями рассеяния и потерями энергии в стали сердечника, а также заменить несинусоидальный периодический ток в рабочей обмотке эквивалентным синусоидальным током, то, пользуясь характеристиками 13.2, можно определить эквивалентную индуктивность

Для повышения коэффициента усиления магнитного усилителя часто применяют дополнительную обмотку ш0.с с постоянным током /о.с, величина которого пропорциональна амплитуде переменного тока нагрузки. Такую обмотку называют обмоткой обратной связи.