Нагрузочных резисторов

В литературе по электромагнитам встречается много различных методов рабочего расчета. Ограничимся лишь одним, позволяющим получить достаточную для практических целей точность. В основе рассматриваемого метода лежит построение семейства нагрузочных характеристик F8 = f (ош)в=const. Для этого, задаваясь че-

6. Нарисуйте семейство нагрузочных характеристик и покажите, как по ним е помощью механической построить согласованную тяговую характеристику. Как определить м. д. с. срабатывания и отпускания?

Внешняя характеристика генератора представляет собой зависимость Vя (^я) ПРИ IB = const; Q = const. Такая характеристика может быть построена по точкам пересечения нагрузочных характеристик с линией ВВ (см. 17.8).

На 17.11 приведена регулировочная характеристика генератора /„(/„) при [/я = const; П = const. Эта характеристика определяет закон изменения тока возбуждения /в в зависимости от тока якоря /я, обеспечивающий постоянство напряжения на нагрузке. Регулировочную характеристику строят по точкам пересечения нагрузочных характеристик с линией А А (см. 17.8).

может быть построена по точкам пересечения семейств нагрузочных характеристик (см. 17.8) с прямой [/„ = Ie (RB + Rp). Эта характеристика (табл. 17.2) падает круче, чем у генератора с независимым возбуждением, потому что помимо составляющих RJ, и А(/ря уменьшение напряжения якоря вызывает саморазмагничивание генератора Д[/ср. При критическом токе якоря /якр генератор полностью размагничивается до U, = 0.

замыкания (у синхронных генераторов), а также нагрузочных характеристик (у машин постоянного тока) и сравнением полученных характеристик с заводскими, имеющимися в сопроводительной документации. По характеристикам одновременно определяются дополнительные параметры, необходимые для наладки устройств регулирования возбуждения и дальнейших расчетов, производимых при эксплуатации.

В частном случае при /я = 0 получаем характеристику холостого хода генератора. Следует отметить, что выражения (2.123) справедливы при расчете нагрузочных характеристик для отклонений токов /в и /я в пределах не более 10—15 % от номинальных значений, так как при больших изменениях необходимо учитывать реакцию якоря.

Две последние характеристики строят на основе семейства нагрузочных характеристик U=f(IB).

Построение внешней характеристики производится следующим образом. На графике семейства нагрузочных характеристик (см. 5.7) строят характеристику падения напряжения в цепи возбуждения UB=f(IB), которая представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат; уравнение для нее

Регулировочную характеристику получают по нагрузочной, проведя на ней характеристику U—UHar=const (см. 5.7). Точки пересечения прямой ?/Наг с кривыми семейства нагрузочных характеристик определяют зависимость /в=/(/). Регулировочная характеристика генератора приведена на 5.9.

При рассмотрении нагрузочной характеристики генератора U = = Д/а) при /2 = const стороны характеристического треугольника bed при разных токах возбуждения принимаются неизменными. Следовательно, для построения названной характеристики достаточно перемещать этот треугольник параллельно самому себе, касаясь точкой b характеристики холостого хода. Тогда точка d треугольника опишет нагрузочную характеристику (кривая 2). Так как при опыте можно поддерживать постоянными разные по величине токи якоря, то можно построить семейство нагрузочных характеристик, подобных кривой 2.

исключением напряжения ?/0бртах> которое определяется напряжением иаЪ. При Uab=2U2 и одинаковых значениях сопротивлений нагрузочных резисторов Rtl

Базовые элементы с инжекционным питанием. В общем случае для реализации простейшего инвертора в соответствии со схемой 1.2 необходимы три схемных элемента: переключательный и нагрузочный элементы и источник питания. Обычно этими элементами в биполярных ИМС являются соответственно биполярный транзистор, нагрузочный резистор и источник питания. Заменив источник напряжения и НЭ на некоторый обобщенный генератор тока /„ и подключив этот генератор ко входу ПЭ, получим схему инвертора, приведенную на 1.15. В схемах с непосредственными связями на БТ замена нагрузочных резисторов генераторами тока целесообразна по следующим причинам. В элементах БИС нагрузочный резистор фактически не выполняет функцию коллекторной нагруз-

токозадающие приборы позволяют реализовать ИМС, работающие в нановаттном диапазоне, что практически не представляется возможным при использовании нагрузочных резисторов. Кроме того, данное схемное решение универсально. Например, ток питания можно на некоторое время увеличивать на несколько порядков с помощью лишь незначительного увеличения напряжения на токо-задающем приборе (на 60 мВ на каждую декаду тока).

Назначение элементов схемы. Типовыми блоками для построения многокаскадных усилителей являются транзисторные каскады, в которых биполярные транзисторы включаются с общим эмиттером, а полевые - с общим истоком ( 9.7). В обоих случаях каскады получают энергию от отдельных источников питания U ; усиленное напряжение сигнала снимается с нагрузочных Резисторов в цепях коллектора RK или стока RC.

Откройте файл с2_01 ( 2.2, верхняя часть). Подключите идеальный источник постоянной ЭДС на систему из нескольких нагрузочных резисторов. Размыкая и замыкая перемычки у резисторов и измеряя ток и напряжение, заполните таблицу в разделе "Результаты экспериментов". Постройте внешние характеристики идеальных источников ЭДС.

Откройте файл с2_02 ( 2.3, верхняя часть). Подключите идеальный источник постоянного тока на систему из нескольких нагрузочных резисторов. Размыкая и замыкая перемычки у резисторов и измеряя ток и напряжение, заполните таблицу в разделе "Результаты экспериментов". Постройте внешнюю характеристику идеального источника тока.

ся с нагрузочных резисторов R. Преимуществами диодных матриц являются простота и малая занимаемая на кристалле площадь, а недостатком — значительные токи, потребляемые по входам матрицы.

Примечание. В таблице С/1 — напряжение питающей сети; t/2, t72m — половина действующего напряжения на вторичной обмотке согласующего трансформатора и его амплитудное значение; Ua, Id — измеренные выпрямленные значения напряжения и тока нагрузки; Udfi idf— расчетные выпрямленные значения напряжения и тока нагрузки; /?„ — сопротивление нагрузочных резисторов; q — коэффициент пульсаций напряжения и тока нагрузки.

6.23. Определить коэффициент усиления по мощности трех-каскадного усилителя, аналогично схеме 6.1.13, выполненного на транзисторах по схеме с общим эмиттером с параметрами: hn = 1 кОм; h,2 = 5-10~4; /i2i = 25; Л22 = Ю-10"6 См. Сопротивление нагрузочных резисторов .в каскадах /?г= 5 кОм; /?2 = = 20 кОм; /?3 = 2 кОм; /?„=600 Ом. Расчет произвести по приближенным формулам.

Применение в качестве нагрузочных резисторов нормально открытых МДП-транзисторов позволяет отказаться от высоко-омных диффузионных резисторов, занимающих на исходной подложке большие площади. Нормальная работа инвертора может быть обеспечена в случае, если сопротивление нагрузочного резистора примерно в 10—20 раз превышает сопротивление открытого ключевого транзистора (R^ Ю/?к). Так как типичное значение сопротивления открытого ключевого транзистора RK= = 3 кОм, то сопротивление нагрузочного транзистора /?„^ЗО.кОм. При использовании в качестве нагрузочного резистора диффузионного резистора с поверхностным сопротивлением Rs = = 200 Ом/П и шириной полоски b =10 мкм занимаемая площадь составила бы около 1500 мкм2, тогда как площадь под МДП-транзистор не превышает 700 мкм2.

Совмещение областей различных транзисторов показано на 4.34 для схемы с непосредственными связями, в которой использован транзисторный элемент в цепи питания. Функции нагрузочных резисторов в этой цепи выполняет двухколлекторный р—п—р транзистор. Базовая область его одновременно является общим эмиттером двух переключающих п—р—п транзисторов. Базы транзисторов п—р—п одновременно служат коллекторами р—п—р транзистора.