Коэффициенты расширения

4. Рассчитать коэффициенты пульсаций и сглаживания для -RC-фильтра, используя формулы (1.1), (1.2), (1.5). Значения напряжения ?/2, емкости Сф, сопротивлений #ф, #н указаны в

Как отмечалось, выпрямленное напряжение является пульсирующим, в котором согласно формулам (9.4), (9.9), (9.11) и (9.15) можно выделить постоянные и переменные составляющие. Коэффициенты пульсаций выпрямленных напряжений, вычисленные по этим формулам, имеют следующие значения:

где /(„.в» и /Сп.вых — коэффициенты пульсаций напряжения на входе и выходе фильтра.

Различают коэффициенты пульсаций на выходе выпрямительной схемы /г„.в и на выходе фильтра &П.Ф- Согласно (VI. 1) запишем

Допустимая величина фона, создаваемого питающими напряжениями, зависит от отношения сигнал — фон, при котором спецаппаратура работает нормально. Поэтому каскады с большим уровнем полезного сигнала, например выходные, допускают большую пульсацию питающего напряжения при одном и том же среднем значении выпрямленного напряжения, нежели предварительные. Ориентировочные допустимые значения коэффициента пульсаций kn.Hi приведены в табл. 10. Согласно ГОСТ 19157—73 малым коэффициентом пульсаций считают kn < 0,1 %, средним kn — от 0,1 до 1 % и большим kn > 1 %. Выпрямленные напряжение и ток у выпрямителей без фильтров имеют коэффициенты пульсаций &П.В1, как правило (см. § II 1.2 и § V.2), намного больше, чем необходимые kn.H\ согласно табл. 10.

При расчете фильтрации выпрямленного напряжения вэлект-ропитающих устройствах коэффициенты пульсаций подсчитываются для линейной нагрузки. В этом случае коэффициенты пульсации напряжения knu и тока kni численно равны друг другу.

При нелинейной нагрузке коэффициенты пульсаций по напряжению km и по току k'ni не равны друг другу, кроме того, k'nu ф km и k'nu Ф hni. Так как в литературе приводятся значения knu для разных схем выпрямления, то при нелинейной нагрузке для выбора схемы выпрямителя и расчета фильтра необходимо знать связь между knu и k'^, knu и k'nl. Покажем, как эти величины связаны друг с другом

Учитывая, что коэффициенты пульсаций порядка нескольких процентов, можно кривую НО' считать отрезком прямой, параллельной

откуда /к (0) = = 7 мЛ , ?/бэ(0) = 0,28 В. 6,17. Для уменьшения пульсаций напряжения на приемнике, подключенном к однополупериод-ному выпряь ителю, применен Г-об-разный ^С-фильгр, схема которого изображена на 6.17. Определить коэффициенты пульсаций (отношение амплитуды основной гармоники напряжения к постоянной составляющей p = Uinm/Um) для напряжения на входе и выходе фильтра, если паргметры: фильтра /?,., = ! кОм.. Сф==10мкФ, а сопротивление приемника /?„==10кОм. Напряжение на входе фильтра задано' уравнением ывх = (70-т-+ 60 sin 3140 В.

на резисторе мн. Определить коэффициенты пульсаций для напряжений на входе фильтра (р) и на нагрузочном резисторе (р„), если L^~ ==0,4 Гн, ^„==100 Ом. Напряжение на входе фильтра задано уравнением и = (70 + 32 cos628г) В.

где fcn.Bx и /Сп.вых — коэффициенты пульсаций напряжения на входе и выходе фильтра.

турные коэффициенты » ' ' расширения материалов „„ пленки и подложки; Е — модуль Юнга; и. — w коэффициент Пуассона. Эта область получается удд за счет неоднозначности величин а и Е, \i. 60 Как видно из рисунка, внутренние напря- W жения в слоях Сг — Си — Сг на полиимидной Рис 3 5 пленке характеризуют- "™ "; / ^ ?== ^^

^Для реализации такой температурной шкалы используют термометры, принцип действия которых основан на свойствах расширения различных веществ под воздействием измеряемой температуры. Вслед-•ствие того, что коэффициенты расширения термометрических веществ несколько меняются в зависимости от температуры, показания таких термометров совпадают лишь в реперных точках.

Пленка SiO2 прозрачна, имеет блестящую стеклянную поверхность и при толщине в десятые доли микрометра кажется окрашенной вследствие интерференции света, отраженного от ее поверхности и поверхности кремния. По этой окраске можно приближенно определить ее толщину. Например, зеленый цвет соответствует толщине 0,27 мкм. Диоксид кремния и кремний имеют близкие температурные коэффициенты расширения (ТКР), благодаря чему не происходит механических повреждений пленки при изменениях температуры. Диэлектрическая проницаемость SiO2 составляет 0,3 пФ/см, а электрическая прочность— 600 В/мкм. Плотность поверхностных состояний (ловушек) и скорость поверхностной рекомбинации на границе Si — SiO2 гораздо меньше, чем на поверхности неокисленного кремния и составляют соответственно 10е ... 1011 см—* и 1 ...100 см/с, причем минимальные значения достигаются для ориентации (100), а максимальные— для ориентации (111)*. В пленке SiO2 вблизи границы раздела с кремнием существует положительный заряд, образованный ионами Si+, — фиксированный поверхностный заряд [3]. Его плотность СПОв минимальна для ориентации (100) (QnoB/q < 3 • 1010 см~2, q—заряд электрона) и максимальна (на порядок больше) для ориентации (111). Величина QnoB коррелирует с плотностью поверхностных состояний. Слой SiO2 защищает поверхность кремния от проникновения посторонних химических веществ и влаги.

ЕСЛР обозначить Рд и рп температурные коэффициенты расширения детали и проволоки, то относительная деформация преобразователя, обусловленная изменением температуры на 1° С, будет равна

* Для реализации такой температурной шкалы используют термометры, принцип действия которых основан на свойствах расширения различных веществ под воздействием измеряемой температуры. Вследствие того, что коэффициенты расширения термометрических веществ несколько меняются в зависимости от температуры, показания таких термометров совпадают лишь в реперных точках.

четырех) не всегда себя оправдывают из-за значительного брака в производстве и недостаточной надежности в эксплуатации. Такие МПП оказались неперспективными для массового применения из-за самого принципа конструкции. В конструкции МПП совмещены в монолит тонкие слои меди, органического материала и стеклоткани, которые имеют различные температурные коэффициенты расширения. Чем боль« ше число слоев в МПП, тем выше вероятность разрыва тонких поло сок меди при изменениях температуры. Надежность снижают и недостаточно прочные паяные швы (которые образуются после сборки на плате навесных элементов) между проволочными выводами в отверстиях и торцами внутренних медных слоев толщиной 10—20 мкм.

Полные конструктивные разрезы приборов приведены на 3-42, а и б. Оболочка газотрона типа ГП-0,5/5 ( 3-42, а) выполнена из стекла, обеспечивающего герметичные спаи с молибденом, из которого выполняются вводы.'Температурные коэффициенты расширения у металла и стекла должны быть возможно более близкими с тем, чтобы герметичность сохранилась во всем необходимом диапазоне изменения рабочих температур.

Если температурные коэффициенты расширения (ТКР) диэлектрических и соприкасающихся с ними слоев сильно различаются при термообработке, то могут возникать трещины. Наличие пузырьков и раковин в слое, появляющихся часто после обжига, приводит к образованию проколов и трещин, резко ухудшающих качество конденсаторов.

Коэффициент расширения одной ступени расширителя импульсов обычно не превышает 103. Для получения большего коэффициента расширения применяют многоступенчатые расширители импульсов. Какие же требуются коэффициенты расширения? Пусть требуется измерить импульс длительностью 0,1 икс стрелочным прибором с временем установления показаний тр=3 с. Коэффициент расширения /СР при этих условиях должен быть Кр^З-107. Ясно, что с одним каскадом расширения такого значения КР достигнуть нельзя. На 5.12 изображена функциональная схема многокаскадного расширителя. Коэффициент расширения «-каскадного расширителя

и температурные коэффициенты расширения. В тех случаях, когда эти требования не выполняются, высокая концентрация дефектов в области гетероперехода практически сводит к нулю все его преимущества.

Спаи со стеклами. Между металлом и стеклбм связь, как полагают, осуществляется за счет растворения окисной пленки в соединяемых материалах; между ними образуется переходная зона, в которой плавно изменяется концентрация растворенного окисла. Металл должен быть согласован со стеклом, т. е. их коэффициенты расширения должны отличаться не более чем на 10~6 1/град.