Напряжение источника

Пилообразное напряжение используется в ряде импульсных устройств, например в схемах точного измерения времени, радиолокационных индикаторах, телевизионных ЭЛТ для получения временной развертки луча, а также для преобразования напряжения во временной интервал.

Активные элементы и компоненты И С. Для упрощения технологического цикла диоды изготовляют на основе транзисторных структур полупроводниковых ИС. Для быстродействующих диодов используется эмиттерный переход при замкнутых между собой базовом и коллекторном вывода>с ( 9.7, а); для диодов, которые должны иметь большое обратное пробивное напряжение, используется коллекторный переход, а эмиттер соединяется с базой ( 9.7,6). Во втором случае скорость переключения получается в десятки раз ниже из-за большого неравновесного заряда, накапливающегося не только в области базы, но и в области коллектора, а также из-за большой емкости перехода.

Принцип действия химотронных преобразователей. Химотрон-ный преобразователь представляет собой электролитическую ячейку, заполненную раствором, содержащим как окисленные, так и восстановленные формы определенного иона. В качестве электродов, к которым прикладывается внешнее напряжение, используется металл, который химически пассивен к электролиту (платина, золото). Электролитом в химотронном преобразователе чаще всего является водный раствор KJ, в котором растворяется небольшое количество иода.

Пилообразное напряжение это такое напряжение, которое нарастает или спадает линейно в течение некоторого отрезка времени, называемого в рем ен ем рабочего хода tv, а затем быстро, за время обратного хода t0, достигает первоначального значения ( 7.23). Такое напряжение используется в устройствах сравнения, для горизонтальной развертки электронного луча в электронно-_лучевой трубке и др. Воз-"вр'ат" луча в исходное положение -должен происходить возможно быстрее, вследствие чего спадающий участок пилообразного напряжения должен иметь большую крутизну и малую продолжительность.

Для получения напряжения, пропорционального скорости вращения якоря генератора, применяются специальные машины малой мощности — 'так называемые тахогенераторы. Это напряжение используется в автоматических устройствах и для измерения скорости вращения.

Со щетки потенциометра 8, закрепленной на оси кольца 1, может быть снято напряжение, пропорциональное углу крена ракеты. Это напряжение используется как управляющий сигнал в системе стабилизации ракеты по углу крена.

Выбор типа ключа существенно зависит от уровня коммутируемого сигнала. Так, при входном напряжении, изменяющемся от единиц до десятков вольт, используются ключи напряжения на биполярных и полевых транзисторах. Особенно широко распространены ключи на МОП-транзисторах, так как схемы управления ими получаются наиболее простыми. Для переключения напряжения высокого уровня (вплоть до сотен вольт) применяют аналоговые ключи (диодные и транзисторные), работающие в режиме переключения тока. На 3.24 приведена функциональная схема мультиплексора напряжения с токовыми ключами, в котором для преобразования тока /вх в напряжение используется ОУ в инверсном включении (мвык = — /Bi/?i),

Пилообразное напряжение используется в ряде импульсных устройств, например в схемах точного измерения времени, радиолокационных индикаторах, телевизионных ЭЛТ для получения временной развертки луча, а также для преобразования напряжения во временной интервал.

Импульсная последовательность усредняется ЛС-фильтром низких частот или интегратором, создавая выходное напряжение, пропорциональное средней входной частоте. Выход, разумеется, имеет пульсации и для того, чтобы их уменьшить до уровня точности ЦАП (т. е. до 1/2 МЗР) используют фильтр низкой частоты, который замедляет выходную реакцию преобразователя. Для того чтобы пульсации были меньше 1/2 МЗР, постоянная времени Г простого ЛС-фильтра низких частот должна быть, по крайней мере, равной Г= 0,69 (п + 1) То, где То-период выходного сигнала л-разрядного преобразователя частоты в напряжение, соответствующий максимальной входной частоте. Другими словами, время установления выхода до 1/2 МЗР будет примерно равно t = O,5(n+ 1)2TO. 10-разрядный преобразователь частоты в напряжение с максимальной входной частотой 100 кГц при использовании сглаживающего ЛС-фильтра будет иметь время установления выходного напряжения 0,6 мс. Используя более сложный фильтр низких частот (с крутым срезом) можно добиться лучших результатов. Однако прежде чем увлекаться затейливыми схемами фильтров, вспомните, что очень часто преобразование частоты в напряжение используется, когда не требуется выход по напряжению. Ниже мы коснемся существенно инерционных нагрузок в сочетании с ши-ротно-импульсной модуляцией.

Это же напряжение используется для питания селекторов каналов, а также для самоблокировки ячейки через резистор R^ после удаления пальца с сенсора.

На конденсаторе Са образуется пилообразно-импульсное напряжение (рис 3-53, в) за счет медленното его заряда напряжением питания + 275 В через резистор R^ и быстрого^ разряда через триод в момент его отпирания. Это напряжение используется для управления оконечным каскадом генератора строчной развертки. В устройстве исполь- • зуется унифицированный трансформатор типа ТБС Вместо унифицированного трансформатора ТБС в бло-кинг-генераторе - можно использовать самодельный трансформатор со следующими данными: магнитопровод Ш12 X 12 из трансформаторной стали; обмотка /—210 витков, обмотка // — 100 витков ПЭЛ 0,2.

Как видно, при неизменных значениях ЭДС ? и внутреннего сопротивления г„ ток в цепи зависит от сопротивления г приемника. Напряжение источника U (равное в данной цепи напряжению приемника) меньше его ЭДС на падение напряжения I -г0 во внутреннем сопротивлении источника.

Именно такое соотношение сопротивлений и характерно для номинального режима работы энергетических установок. Так как при номинальном режиме г » г0, то t/HOM — /ном'' » /ном^о и согласно (1.15) напряжение источника будет мало отличаться от его ЭДС.

Одной из важнейших характеристик источников электрической энергии является их внешняя характеристика V (I). Внешняя характеристика показывает, как зависит напряжение источника от тока нагрузки, подчиняется уравнению (1.15), при ? = = const и r0 = const представляет собой прямую линию ( 1.4,6, характеристика /). Па характеристике показаны точки, соответствующие режимам холостого хода, короткого замыкания и номинальному режиму работы источника.

Из соотношения (1.15) следует, что напряжение источника можно считать постоянным и равным его ЭДС (U = ? == const), если пренебречь внутренним сопротивлением г0 источника. В этом случае источник называют идеальным источником ЭДС. Внешняя характеристика идеального источника приведена на 1.4,6 (характеристика 2).

Поскольку напряжение источника изменяется, будут изменяться МДС iw, магнитные потоки Ф и Фа и в обмотке будут индуктироваться ЭДС самоиндукции

Если напряжение источника изменяется по закону

Разность потенциалов &<р на р-п переходе называется высотой потенциального барьера. Если к свободным торцам полупроводников р- и и-типов подключить источник энергии с напряжением U < 0, то высота потенциального барьера возрастет и в цепи не будет тока. Если напряжение источника ?/> 0, то высота потенциального барьера уменьшится и в цепи возникнет электрический ток. Следовательно, в идеальном р-п переходе может быть электрический ток диффузии основных носителей / . только одного направления.

заградительным фильтром (см. 4.8, а) в цепи обратной связи. Напряжение источника сигнала изменяется по синусоидальному закону. Поэтому для расчета режима работы усилителя можно воспользоваться комплексным методом, представив все напряжения и токи соответствующими комплексными величинами.

Усилители мощности класса В ( 10.91) отличаются от усилителей мощности класса А тем, что у них рабочая точка А выбирается так, чтобы переменная составляющая тока коллектора была ограничена половиной периода, как показано на 10.92. В течение второго полупериода тока в цепи коллектора практически нет. Применение трансформатора для подключения приемника, как в усилителе мощности класса А ( 10.88), не дает в данном случае больших преимуществ. Рабочая точка А расположена так, что при обоих способах подключения приемника напряжение источника питания ЕК , а сле-

где Е -.напряжение источника питания ОУ ( 10.105,а-в).

Преобразовательное устройство ПрУ преобразует ток и напряжение источника энергии, в ток и напряжение, необходимые для работы электродвигателя ЭД.