Сопротивлении источника

Далее надо указать, что для цепей переменного тока справедливы законы Ома, Кирхгофа и Джоуля — Ленца для мгновенных значений напряжений, токов и мощностей, если их взять для одного и того же момента времени. Вместе с~тем, в отличие от пассивных цепей постоянного тока, в пассивных цепях переменного тока возникают внутренние э.д.с. индуктивности и емкости, которые также должны быть учтены при составлении уравнений по основным законам. При этом необходимо задаться условными положительными направлениями, которые, подобно цепям.постоянного тока, удобно, выбрать для напряжений и токов совпадающими в каждом из элементов цепи: сопротивлении, индуктивности и емкости.

Представление о сопротивлении, индуктивности и емкости как идеа-лизиррванных элементах электрической цепи основано на предположении, что тепловые потери, магнитное поле и электрическое поле сосредоточиваются в отдельных, не зависящих друг от друга элементах цепи. Раздельное рассмотрение со-противления, индуктивности и емкости представляет приближенный метод исследования цепи. В действительности тепловые потери, обусловленные током, магнитные и электрические поля сопутствуют друг другу.

Определить напряжения на сопротивлении, индуктивности и на всей ветви, при-

Напряжение иг на сопротивлении г совпадает по фазе с током i, напряжение UL на индуктивности L опережает, а напряжение ис на емкости С отстает от i на л/2 ( 2-13). Следовательно, напряжение и на зажимах всей цепи равно:

2-13. Напряжения на сопротивлении, индуктивности и емкости ('Соединенных последовательно) при синусоидальном токе.

2-12. К цепи, состоящей из последовательно соединенных сопротивления г=\ом, индуктивности L=0,l гн -я емкости С= = 101,4 мкф, приложено напряжение 33,8 sin 314 1 в. Найти ток; построить кривые тока -и напряжений на сопротивлении, индуктивности и емкости.

Представление о сопротивлении, индуктивности и емкости как идеализированных элементах электрической цепи основано на предположении, что потери энергии, магнитное и электрическое поля сосредоточиваются в отдельных, не зависящих друг от друга элементах цепи. Раздельное рассмотрение сопротивления, индуктивности и емкости представляет приближенный метод исследования цепи. В действительности потери энергии, магнитные и электрические поля сопутствуют друг другу.

Определить напряжения на сопротивлении, индуктивности и на всей ветви, приняв а = rlL\ объяснить физически полученный результат.

2-13. Напряжения на сопротивлении, индуктивности и емкости (соединенных последовательно) при синусоидальном токе.

2-17. Токи в сопротивлении, индуктивности и емкости (соединенных параллельно) при синусоидальном напряжении.

Ток ir в сопротивлении г совпадает по фазе с напряжением и, ток ii в индуктивности L отстает, а ток ic в емкости С опережает напряжение на л/2 ( 2-17).

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.

Если из вырабатываемой мощности вычесть потери мощности во внутреннем сопротивлении источника 12г0, получим мощность U1, отдаваемую источником во внешнюю цепь, что нашло свое отражение в (1.17). Мощность, отдаваемая источником в данной цепи, равна мощности, потребляемой приемником, U1 = 12г.

Пример 5.5. Определить коэффициент шума каскада с ОЭ на транзисторе КТ503А при данных примера 5.3 и сопротивлении источника сигнала Ri = \ кОм.

Пример 5.6. Определить коэффициент шума для схемы с ОИ на транзисторе КПЗОЗВ при данных примера 5.4 и сопротивлении источника сигнала ./?i = 106 Ом.

Задача 5.13. Определить коэффициент шума для схемы с ОИ ( 3.5) на полевом транзисторе КПЗОЗВ при данных примера-5.4 и сопротивлении источника сигнала Ri = \Q7 Ом.

Конденсатор С (см. 5.3) служит для включения источника переменной входной э. д. с. евх с внутренним сопротивлением /?„„ в цепь базы. В отсутствие этого конденсатора в цепи источника входного сигнала создавался бы постоянный ток от источника питания Ек, который мог бы вызвать падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника сигнала, изменяющее режим работы транзистора и приводящее к нагреву источника сигнала. Конденсатор связи С с на выходе усилительного каскада обеспечивает выделение из коллекторного напряжения переменной составляющей, которая может подаваться на нагрузочный резистор RH или нагрузочное устройство с сопротивлением Ra.

Схема усилительного каскада с общим коллектором (каскад ОК) приведена на 5.11. В этом каскаде основной резистор, с которого снимается выходное напряжение, включен в эмиттерную цепь, а коллектор по переменной составляющей тока и напряжения соединен непосредственно с общей точкой усилителя, так как падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника коллекторного напряжения от переменной составляющей тока незначительно. Таким образом, можно считать, что входное напряжение подается между базой и коллектором через конденсатор С, а выходное напряжение, равное падению напряжения на резисторе R3 от переменной составляющей эмиттерного тока, снимается между эмиттером и коллектором через конденсатор связи Сс.

Наиболее серьезной паразитной обратной связью является связь между каскадами через цепи питания. Такая связь обычно имеется в многокаскадном усилителе, питающемся от одного источника питания. В этом случае токи всех каскадов усилителя замыкаются через источник питания. Мощные оконечные каскады создают на внутреннем сопротивлении источника питания заметное падение напряжения от переменной составляющей тока. Это переменное напряжение попадает в цепи питания первых каскадов усилителя, образуя нежелательные паразитные обратные связи. Для устранения такого вида обратных связей применяют развязывающие Г-образные ^С-фильтры, как при сглаживании пульсаций напряжения в выпрямителе. Иногда первые каскады даже питают от отдельного выпрямителя.

Итак, параллельная ООС по напряжению стабилизирует коэффициент усиления по напряжению при , постоянном сопротивлении источника сигнала, снижает искажения, уменьшает выходное и входное сопротивления усилителя.

Однако при достаточно малом внутреннем сопротивлении источника сигнала это не сказывается на работе схемы, которая выполняет функции эмиттерного повторителя. В схеме 2.28, б транзистор работает в прямом включении (возможно и инверсное включение); при этом малое остаточное напряжение открытого транзистора обеспечивается поддержанием необходимого базового тока.

На внутреннем сопротивлении источника э. д. с. гоа потенциал понижается. Поэтому