Истоковый повторитель

На 6. 21, а приведена магнитная цепь некоторого шек-тромаг нитного устройства переменного тока. При подключении намагничивающей обмотки к источнику синусоидального напряжения МДС iw катушки возбуждает основной магнигный поток Ф и поток рассеяния Фр (см. § 6.4).

Электрическая схема простейшего феррорезонансного стабилизатора напряжения и в. а. х. U2(IL), l/,(J) его элементов XLH xLl приведены на 6.37 и 6.38; в. а. х. Uг (1С) элемента хс дана на 6.39, л. Выводы ab стабилизатора подключаются к источнику синусоидального напряжения, выводы Ы — к приемнику электрической энергии.

Предположим, что катушка подключена к источнику синусоидального тока:

Феррорезонанс напряжений может возникнуть в цепи ( 8. 12, я), состоящей из соединенных последовательно катушки с м'агнитопрово-дом и конденсатора, подключенных к источнику синусоидального напряжения. Магнитопровод катушки должен быть замкнутым, так 194

Третьей причиной возникновения периодических несинусоидальных токов являются нелинейные элементы, содержащиеся в электрической цепи, подключенной к источнику синусоидального напряжения. Наиболее распространенной электрической цепью такого типа является выпрямительная цепь, состоящая из источника переменного синусоидального напряжения ult резистора гн, называемого нагрузочным резистором выпрямителя, и нелинейного элемента — полупроводникового диода Д ( 9.2). Как было показано в гл. 2, ток

В большинстве цепей переменного тока катушки с ферромагнитным сердечником подключены к источнику синусоидального напряжения. В таком режиме работают трансформаторы и электрические машины, реле, преобразователи и другие устройства.

2.10. Магнитный усилитель (см. 2.1, б), работающий в режиме свободного намагничивания, подключен к источнику синусоидального напряжения с амплитудой 85 В и частотой 50 Гц. Суммарное сопротивление нагрузки и активного сопротивления рабочих обмоток 500 Ом. Сердечники изготовлены из сплава 50НП и имеют сечение s = = 0,65 см2. Построить'кривую индукции в сердечниках, приняв кривую намагничивания идеально прямоугольной с индукцией насыщения 1,3 Т. Параметры усилителя: о>р= wl = 1600; шу= 16 000; /у= 0,0027 А.

усилителя с самонасыщением, работающего в режиме вынужденного намагничивания, от процесса размагничивания сердечника в схеме усилителя, рабочая обмотка которого присоединена к источнику синусоидального напряжения через: а) идеальный ключ К, который в рабочий полупериод замкнут, а в управляющий — разомкнут; б) идеальный диод ( 2.24)?

Пример 7.5. Катушка со стальным магнитопроводом и обмоткой подмаг-ничивания w0 подключена к источнику синусоидального тока ij = /Jm sin cot. Определить магнитный поток Ф (() в катушке и форму напряжения uv на обмотке переменного тока при различных значениях тока подмагничивания /0.

Предположим, что катушка подключена к источнику синусоидального тока:

Феррорезонанс напряжений может возникнуть в цепи ( 8.12, а), состоящей из соединенных последовательно катушки с Магнитопрово-дом и конденсатора, подключенных к источнику синусоидального напряжения. Магнитопровод катушки должен быть замкнутым, так 194

Пример 7.5. Схема 7.13,6. Истоковый повторитель выполнен на полевом транзисторе КПЗОЗВ с крутизной в точке покоя 5 = 3 мА/В, сопротивления резисторов /?3=1,0 МОм, #„ = 510 Ом. Рассчитать глубину ОС.

Для уменьшения шунтирующего влияния ЯС-цепей обратной связи вводят дополнительный каскад — истоковый повторитель. Включение истокового повторителя ( 7.7, в) позволяет выполнить условие баланса фаз и в то же время практически исключить влияние цепи обратной связи на коэффициент усиления усилителя. Для улучшения формы генерируемых колебаний в автогенераторы, схемы которых изображены на 7.7, а, в, вводят отрицательную обратную связь, которая осуществляется с помощью резистора /?„.

Рассмотрим теперь истоковый повторитель, которым называется усилительный каскад на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим стоком (ОС). На 3.20 приведена принципиальная схема каскада ОС с ЯС-связъю. Здесь, подобно каскаду ОК, сток через очень малое сопротивление источника питания соединен с общей шиной каскада, т. е. вывод стока является общим для входной и выходной цепей устройства. Основой рассматриваемого каскада ОС являются два элемента: резистор /?и и полевой транзистор с р-и-переходом и «-каналом.

В рассматриваемом каскаде (подобно каскаду ОК) существует 100%-ная отрицательная обратная связь по напряжению, за счет чего получается малый Кг и Ки < 1. Кроме того, нетрудно убедиться, что каскад ОС тоже не инвертирует фазу сигнала. Отсюда и,происходит название — истоковый повторитель.

Выражение для тввх в общем виде одинаково для усилительных каскадов на полевых транзисторах (ОИ и ОС), но в истоковом повторителе Свх значительно меньше. Из выражений для тввых сразу видно, что для каскада ОС ее величина значительно меньше, чем для каскада ОИ. Таким образом, изложенное выше указывает на то, что истоковый повторитель является более высокочастотным усилительным каскадом, чем каскад ОИ.

На 2.3 приведена обобщенная схема простейшего повторителя напряжения. В качестве активного прибора могут быть использованы БТ и нормально закрытый ПТ. В первом случае — это эмиттерный повторитель, во втором — истоковый повторитель. По существу, эмиттерный (истоковый) повторитель представляет собой простейший усилительный каскад с общим эмиттером (истоком), охваченный обратной связью с коэффициентом передачи напряжения уи = 1 . Повторители напряжения обладают высоким входным сопротивлением, обеспечиваемым последовательной обратной связью. Входные и выходные сопротив-

Весьма часто возникает необходимость работать от высоко-омного источника сигналов на низкоомную нагрузку и иметь при этом коэффициент усиления по напряжению близким к единице з широком частотном интервале. В качестве такого каскада обычно используется эмиттерный или истоковый повторитель (см. 4.5, д и 4.7, д).

Транзисторный каскад с ОК при г„'^>гэ имеет /Сул;1, и усиление по мощности сигнала достигается г,а счет усиления по току /С/>1. Выходной сигнал совпадает по фазе с входным. Эти два обстоятельства («повторение» фазы л амллитуды напряжения) послужили причиной называть каскад с ОК. эмиттерным повторителем. Аналогично для ламповой схемы с общим анодом — чатодный повторитель, для схем на полевых транзисторах с общим стоком (см. § 5.11) —истоковый повторитель.

Рассмотренные схемы дифференциальных каскадов УПТ могут быть выполнены на полевых транзисторах и электронных лампах, а вместо схем с ОЭ могут быть использованы соответственно схемы с ОК (эмиттерный повторитель), ОС (истоковый повторитель) и ОА '(катодный повторитель). Используются УПТ для сравнения, измерения, а также усиления сигналов с выходов различных датчиков. В аналоговых ЭВМ УПТ используются для реализации арифметических операций и их называют операционными (см. § 13.3). .

подключают через буферный каскад с высоким входным сопротивлением — эмиттерный или истоковый повторитель. При подключении нагрузки Ян к выходу схемы через эмиттерный повторитель на биполярном транзисторе со статическим коэффициентом усиления по току В эквивалентное входное сопротивление равно BRU. Приводя эквивалентную схему каскада к виду, показанному на 8.5, мож-

Практически между нагрузкой и выходными зажимами фазовращателя включают эмиттерный или истоковый повторитель с конечным входным сопротивлением,и потому пределы изменения фазового сдвига составляют приблизительно 10 — 160°.