Преобразования импульсных

В настоящее время для электрификации промышленности, сельскохозяйственного производства, транспорта и других отраслей народного хозяйства наибольшую часть электрической энергии производят путем преобразования химической энергии органического топлива на тепловых электростанциях (ТЭС).

Тепловой баланс конденсационной электрической станции. На ТЭС происходят многократные преобразования энергии, сопровождающиеся потерями. Экономичность процесса преобразования химической энергии топлива в электрическую и потери на различных стадиях производства можно выявить из анализа теплового баланса электрической станции. Если за 100% принять химическую энергию, получаемую при

с 1 м2 электрода можно получить не более 200 Вт мощности. А это означает, что при генерировании 100 МВт мощности рабочая площадь электродов должна быть примерно 1 км2,что, конечно, практически нереализуемо. Из-за малой плотности потока энергии неперспективным представляется применение в энергетике и прямого преобразования химической энергии в механическую. Такое преобразование происходит с высоким КПД в мускулах животных. Механизм его достаточно глубоко пока не изучен. Но даже если предположить, что такое преобразование энергии будет воспроизведено искусственно, то оно, видимо, не сможет найти применение в энергетике из-за малой плотности потока энергии, которая не может быть больше, чем у топливных элементов.

Таким образом, электрическая станция хотя и не располагает запасами готовой продукции — электрической энергии, однако имеет запасы энергии на промежуточных стадиях преобразования химической энергии топлива в электрическую: механической энергии вращения турбины и генератора, а также внутренней энергии пара.

Аккумуляторы служат для преобразования химической энергии в электрическую, однако требуют предварительного заряда, во время которого запасают (аккумулируют) электрическую энергию. По виду электролита аккумуляторы бывают щелочные и кислотные.

' другие устройства, в, которых происходит процесс преобразования химической, моле-кулярно-кинетической, тепловой, механической или другого вида энергии в электрическую.

Источниками электрической энергии являются химические источники тока, термоэлементы, генераторы и другие устройства, в которых происходит процесс преобразования химической, молекулярно-кинетической, тепловой, механической или другого вида энергии в электрическую. К источникам можно отнести и приемные антенны, в которых в отличие от перечисленных выше устройств не происходит изменения вида энергии.

Различают три вида гальванических элементов: типа элемента Вольта без специальных деполяризаторов, типа элемента Вольта с деполяризаторами и типа элемента Даниэля. Только такие элементы дают более или менее постоянную э.д. с. и выгодны в смысле преобразования химической энергии в электрическую. Реакции в них обратимы, т. е. при пропускании через эти элементы тока в обратном направлении они восстанавливаются. К последнему типу принадлежат элементы Даниэля.

иость процесса преобразования химической энергии топлива в электрическую и потери на различных стадиях производства можно выявить из анализа теплового баланса электрической станции. Если за 100% принять химическую энергию, получаемую при сжигании угля в топках котлов, то в среднем только 25% этой энергии превращается в электрическую ( 3.24). Наибольшие потери тепла происходят в конденсаторе. С охлаждающей подои конденсатора уносится 55% тепла.

Таким образом, электрическая станция хотя и не располагает запасами готовой продукции —электрической энергии, однако имеет запасы энергии на промежуточных стадиях преобразования химической энергии топлива в электрическую: механической энергии вращения турбины и генератора, а также внутренней энергии пара.

Химические источники тока или питания, в которых происходят необратимые процессы преобразования химической энергии в электрическую, называются гальваническими или первичными элементами.

Формирователи импульсов используются для преобразования импульсных сигналов но длительности, т. е. для их укорочения или расширения.

В книге даны основные сведения об импульсных сигналах; рассмотрены методы анализа процессов, происходящих в импульсных устройствах, линейные и нелинейные устройства преобразования импульсных сигналов; изложены основы проектирования логических устройств, вопросы построения импульсных устройств на базе операционных усилителей; приведены основные расчетные соотношения для генераторов импульсов, селекторов импульсных последовательностей по частоте повторения и длительности; описаны элементы цифровых устройств.

Основные разновидности линейных импульсных цепей, используемых для передачи и преобразования импульсных сигналов (разделительные, укорачивающие, дифференцирующие и интегрирующие цепи, линии задержки), рассматриваются в последующих параграфах данной главы.

Импульсные диоды предназначены для работы в импульсном режиме, т. е. в устройствах формирования и преобразования импульсных сигналов, а также в ключевых и логических схемах. Импульсные диоды ( 11-11), как правило, имеют малую площадь электрического перехода. Это позволяет существенно снизить емкости перехода (не выше единиц пикофарад), что осо^ бенно важно для уменьшения времени переходных процессов в диоде. Однако вследствие малой площади перехода импульсные диоды характеризуются низкой допустимой мощностью рассеяния (20—30 мВт).

Пиковые детекторы применяются также для преобразования импульсных сигналов в постоянное напряжение, соответствующее амплитуде импульсов. Определенные трудности возникают при преобразовании последовательности отм.пульсов большой скваж-

Усилители-формирователи используются для преобразования импульсных сигналов по длительности, т. е. для их укорочения или расширения.

Импульсные диоды предназначены для работы в импульсном режиме, т. е. в устройствах формирования и преобразования импульсных сигналов, а также в ключевых и логических схемах. Импульсные диоды ( 11-11), как правило, имеют малую площадь электрического перехода. Это позволяет существенно снизить емкости перехода (не выше единиц пикофарад), что осо^ бенно важно для уменьшения времени переходных процессов в диоде. Однако вследствие малой площади перехода импульсные диоды характеризуются низкой допустимой мощностью рассеяния (20—30 мВт).

на применении интеграла Дюамеля (см. § 1.3) или методы гармонического анализа. В последнем случае прохождение каждой гармонической составляющей сигнала рассматривают отдельно, независимо от других. В выходном сигнале будут присутствовать составляющие только тех частот, которые были во входном сигнале. Новых гармонических составляющих в линейной цепи появиться не может. Искажения и преобразования формы импульсного сигнала в линейных цепях создаются только вследствие изменения распределения амплитуд и начальных фаз составляющих, имеющихся в спектре сигнала, при прохождении сигнала через исследуемую цепь. Основные разновидности линейных импульсных цепей, используемых для передачи и преобразования импульсных сигналов (разделительные, укорачивающие, дифференцирующие и интегрирующие цепи, делители напряжения, линии задержки) рассматриваются в последующих параграфах данной главы.

Диоды арсенид-галлиевые эпитаксиальные "Гс барьером Шоттки. Предназначены для использования в схемах преобразования импульсных сигналов пико- и наносекундного диапазона.

Диоды арсенид-галлиевые эпитаксиальные с барьером Шоттки. Предназначены для использования в схемах преобразования импульсных сигналов пико- и наносекундного диапазона.