Насыщением транзистора

Если разомкнуть вторичную обмотку трансформатора, то прекратится размагничивающее действие тока /2, что приведет к значительному увеличению магнитного потока, ограничиваемого только насыщением сердечника. Так как потери в сердечнике пропорциональны квадрату индукции, возможен чрезмерный нагрев трансформатора тока и, следовательно, выход его из строя. Кроме того, большой магнитный поток возбуждает во вторичной цепи большую э.д.с., пиковое значение которой может достигать опасной для жизни величины. Поэтому контактные соединения во вторичной цепи должны выполняться надежно так, чтобы цепь не могла быть разорвана. На случай возможных переключений трансформаторы тока снабжают приспособлениями, закорачивающими выходные зажимы вторичной обмотки.

составляющая ^?0 потокосцеплений уменьшается с ростом переменной гоставляющей Чт, что объясняется насыщением сердечника намагни-швающей силой обмотки w переменного тока.

Магнитные усилители. Возможности применения катушек индуктивности в цепях переменного тока существенно расширяются, если управлять насыщением сердечника с помощью обмотки постоянного тока. Такое управление возможно, если на магнитном сердечнике имеются две обмотки: управляющая, подключаемая к источнику постоянного тока, и рабочая, питаемая от сети переменного тока. Управляемые ферромагнитные элементы носят название магнитных усилителей, простейшая схема которых приведена на 3.11, а.

10-14,6, после дешунтирования электромагнита отключения нагрузка на трансформаторы тока существенно возрастает и как следствие значительно увеличивается погрешность. В этих условиях для обеспечения необходимой надежности защиты мощность, отдаваемая трансформаторами тока, должна быть достаточной для работы отключающего электромагнита привода при минимальном расчетном токе короткого замыкания в первичной цепи. Мощность 52, отдаваемая трансформатором тока, зависит от сопротивления нагрузки 22 и наибольшее значение имеет при равенстве сопротивления ветви намагничивания трансформатора суммарному сопротивлению вторичной обмотки трансформатора и нагрузки. С увеличением нагрузки отдаваемая мощность вначале растет, достигая максимума, а далее уменьшается, что объясняется насыщением сердечника трансформатора тока. Отдаваемая мощность пропорциональна току в первичной цепи. Работа трансформаторов тока в области максимальной отдаваемой мощности неустойчива, поэтому нагрузку согласовывают с параметрами трансформатора тока так, чтобы он работал в начальной части характеристики S2=f(z2).

вторая гармоника может быть получена путем уменьшения напряжения после самовозбуждения в области / или в результате переходного процесса, сопровождающегося прохождением большого тока и насыщением сердечника, в результате которого происходит автоматическая настройка схемы на двойную частоту.

тет, достигая максимума, а далее уменьшается, что объясняется насыщением сердечника трансформатора тока. Отдаваемая мощность пропорциональна току в первичной цепи. Работа трансформатора тока в области максимальной отдаваемой мощности неустойчива, поэтому нагрузку согласовывают с параметрами трансформатора тока так, чтобы он работал в начальной части характеристики 52= =/(Z2).

Таким образом, угол поворота стрелки можно считать пропорциональным квадрату тока, проходящего по катушке. Следовательно, шкала в электромагнитных приборах неравномерная: в начале и в конце на единицу длины шкалы делений больше. Увеличение делений в начале шкалы объясняется квадратичной зависимостью угла поворота стрелки от тока в катушке, а в конце — магнитным насыщением сердечника. Неравномерность шкалы несколько исправляется подбором формы сердечника и взаимным расположением катушки и сердечника.

2) постоянная составляющая ?0 потокосцепления уменьшается с ростом переменной составляющей ?т, что объясняется насыщением сердечника магнитным потоком, создаваемым переменным током.

Как показал расчет, индуктивность катушки с ферромагнитным сердечником сильно зависит от тока в обмотке, и с насыщением сердечника индуктивность падает.

Особенности и назначение активных фильтров. Активный фильтр представляет собой четырехполюсник, содержащий пассивные /?С-цепи и активные элементы: транзисторы, электронные лампы или операционные усилители. Активные фильтры обычно не содержат катушек индуктивности. Стремление исключить катушки индуктивности из фильтра вызвано рядом причин: 1) катушки индуктивности имеют большие габариты и массу; 2) потери в катушках приводят к отклонению расчетных характеристик фильтра от реальных значений; 3) в катушках рассеивается большая мощность; 4) в катушках с сердечником проявляется нелинейный эффект, связанный с насыщением сердечника. Активные фильтры можно реализовать на повторителях напряжения, на операционных усилителях, на усилителях с ограниченным усилением и др.

тет, достигая максимума, а далее уменьшается, что объясняется насыщением сердечника трансформатора тока. Отдаваемая мощность пропорциональна току в первичной цепи. Работа трансформатора тока в области максимальной отдаваемой мощности неустойчива, поэтому нагрузку согласовывают с параметрами трансформатора тока так, чтобы он работал в начальной части характеристики S2= /(2

состоянии транзистор Т\ заперт, а транзистор T-i открыт и находится в состоянии насыщения, так как через резистор R3 проходит достаточно большой базовый ток /62. За счет эмиттерного тока транзистора Г2 на общем резисторе R3 создается падение напряжения U3 = l3iR, с указанной на рисунке полярностью, а за счет источника питания ?к на нижнем плече делителя R\R2 — падение напряжения UR2. При выполнении условия t/3> >\URi\ на базу транзистора Т\ подается положительное напряжение t/6i, запирающее его. Конденсатор С при этом оказывается заряженным до напряжения ис = = Ек — U3. При подаче на вход одновибратора в момент времени /, (см. 6.26, б) запускающего отрицательного импульса с амплитудой, превышающей напряжение на базе ( (Увх > U6\ \), транзистор Г, начинает открываться и напряжение на его коллекторе увеличивается. Положительное приращение напряжения передается через конденсатор С на базу транзистора Г2, запирая его. Уменьшение падения напряжения на резисторе R3 способствует дальнейшему отпиранию транзистора Т\, и процесс нарастает лавинообразно, заканчиваясь полным запиранием транзистора 7*2 и насыщением транзистора Т\.

we можно пренебречь), достигнет нуля (момент времени /), транзистор отпирается и появляются базовый и коллекторный токи. Приращение коллекторного тока вызывает в обмотке шк ЭДС самоиндукции е\, за счет чего в обмотке w& наводится ЭДС взаимоиндукции ег отрицательной относительно базы полярности. Процесс уменьшения напряжения на базе и соответствующего возрастания коллекторного и базового токов носит лавинообразный характер и заканчивается насыщением транзистора. В этот момент формируется фронт генерируемого импульса, а так как его длительность мала, то напряжение на конденсаторе практически не успевает измениться.

вертора /( > 1 и выходной сигнал при увеличении ыВ1 очень быстро уменьшается. Процесс переключения завершается насыщением транзистора Т4. В этом случае !7ВЫх = U^ и соответствует логическому «О».

передается на базу Г2, вызывая его дальнейшее отпирание. Процесс переключения транзисторов развивается лавинообразно и заканчивается насыщением транзистора Т2. За это время напряжение на обкладках Сг практически не изменяется, остается близким к Е (минус на правой, плюс — на левой обкладке конденсатора). Через насыщенный транзистор Т2 правая обкладка конденсатора оказывается связанной с корпусом, а левая обкладка по-прежнему соединена с базой 7\ и положительное напряжение на ней запирает транзистор Тг, Мультивибратор перешел во второе квази устойчивое состояние равновесия. В этом состоянии транзистор 7\ заперт, транзистор Т2 насыщен, конденсатор d разряжается через R6i на источник питания — Е, конденсатор С2 заряжается от источника питания — Е через RKi и эмиттерный переход насыщенного транзистора Т2.

заканчивается насыщением транзистора Т, после чего участок «коллектор — эмиттер» можно представить в виде короткозамкнутого отрезка цепи /С—Э. Нагрузкой базовой обмотки трансформатора является суммарное сопротивление /?б + гвя, где гбн — входное сопротивление насыщенного транзистора. При пересчете в коллекторную цепь R6' = (#б +/"бн)/«2- Поскольку гба < R6, то по-прежнему можно считать, что R6' = Re/ri*. С учетом сказанного эквивалентная схема коллекторной цепи транзистора после его насыщения примет вид, изображенный иа 6.114. После завершения процесса переключения, соответствовавшего формированию фронта выходного импульса, начинается процесс формирования его вершины. Согласно 6.114 коллекторный ток насыщенного транзистора Т разветвляется по трем 6.113 направлениям и соответственно состоит из трех составляющих:

После окончания прямого хода пилообразного напряжения начинается формирование обратного хода. Сначала конденсатор С = = CiC2/(Ci + С2) разряжается, как и в схеме 8.12, коллекторным током транзистора 7\. Этот первый этап заканчивается насыщением транзистора TI, после чего напряжение на верхней (согласно 8.14) обкладке конденсатора С*, а следовательно, и на выходе схемы близко к нулю. В силу неравенства емкостей конденсаторов, неодинаковых зарядных токов, а следовательно, и накопленных на обкладках конденсаторов зарядов к моменту установления нулевого напряжения на выходе напряжения на конденсаторах Ci и С2 отличны от нуля. Поэтому на втором этапе происходит разрядка этих конденсаторов. Верхняя обкладка конденсатора Cf через насыщенный транзистор 7\ связана с нижней обкладкой конденсатора С2 и корпусом схемы. Конденсаторы Ci и С2 оказываются включенными параллельно; емкость, полученная при таком соединении конденсаторов Сс = Ct + Cz. Конденсатор Сс разряжается через резистор Ко- Так как коэффициент

ностью, а за счет источника питания Ек на нижнем плече делителя Л,К2 - падение напряжения URi. При выполнении условия 11/э > UR21 на базу транзистора Т{ подается положительное напряжение 1/б1, запирающее его. Конденсатор С при этом оказывается заряженным до напряжения Uc = = Ек — U3. При подаче на вход одновибратора запускающего отрицательного импульса с амплитудой, превышающей напряжение на базе ( 1/вх > 117611), транзистор Т, начинает открываться и напряжение на его коллекторе увеличивается. Положительное приращение напряжения передается через конденсатор С на базу транзистора Т2, запирая его. Уменьшение падения напряжения на резисторе R3 способствует дальнейшему отпиранию транзистора 7V Процесс нарастает лавинообразно, заканчиваясь полным запиранием транзистора Т2 и насыщением транзистора Т{ (квазиустойчивое состояние). Это состояние, как известно, не является устойчивым, так как постепенный перезаряд конденсатора С приводит к уменьшению напряжения на нем до нуля и отпиранию транзистора Т2. Лавинообразный процесс опрокидывания схемы возвращает одновибратор в исходное устойчивое состояние.

дукции еь за счет чего в обмотке w5 наводится э. д. с. взаимоиндукции e-i отрицательной полярности относительно базы. Процесс уменьшения напряжения на базе и соответствующего возрастания коллекторного и базового токов носит лавинообразный характер и заканчивается насыщением транзистора. В этот момент формируется фронт генерируемого импульса, а так как его длительность мала, напряжение на конденсаторе практически не успевает измениться.

При отсечке входного сигнала коэффициент передачи /Согр можно считать равным нулю, так как выходное напряжение практически не меняется. Если же ограничение обусловлено насыщением транзистора, то коэффициент передачи в режиме ограничения /С0гр

Устройство самостоятельно возвращается в исходное состояние, если к моменту окончания линейного разряда конденсатора С транзистор 77 работает в активной области. Если же прямой ход закончится насыщением транзистора 77, то разомкнется петля положительной обратной связи и обратный переброс не произойдет.

Один из вариантов такой схемы, называемой схемой с эмиттерным конденсатором, показан на 5.121. После включения источников питания —Е и + ЕЪ в схеме начинается процесс заряда конденсатора С от источника -\-Ея через резистор Кэ. Когда напряжение на конденсаторе превысит малую величину напряжения отсечки e0g, появляется прямой ток эмиттерного перехода транзистора Т, транзистор оказывается в активном режиме. Благодаря глубокой трансформаторной обратной связи между базовой и коллекторной цепями транзистора развивается лавинный процесс, завершающийся насыщением транзистора. После насыщения транзистора в процессе формирования вершины выходного импульса конденсатор разряжается эмиттерным током насыщенного транзистора Т на источник питания —Е. К моменту окончания формирования импульса напряжение на конденсаторе достигнет значения — t/cmax-