Согласующие трансформаторы

М — синхронный двигатель; ВбС — возбудитель бесщеточный синхронный; ПЗУ — пускозащитное устройство; ДИТ — датчик напряжения и тока; ССУ — сумматор сигналов управления; ОТР — ограничитель тока ротора; РВЯ — реле времени пуска; ИУ — импульсное устройство; КЗЗ — защита от короткого замыкания; ПбС — преобразователь статический; ПбВ — преобразователь возбуждения; ИП — источник питания; Эн,—Эне — электронагреватели; ФСУ — формирователь сигнала управления; ПА — пусковая аппаратура; ВА\ и ВАч — автоматические выключатели; К — контактор; КН\—КН3 — измерители тока возбуждения; Tpt — согласующий трансформатор

( 5.9). Принцип построения, а также назначение и работа основных функциональных узлов аппаратуры ТТ-48 подробно описаны в гл. 2 и 3. Измерительные цепи, цепи питания и дополнительные устройства на структурной схеме не изображены. В состав линейного оборудования входят: на передаче — линейный трансформатор, на приеме— линейный трансформатор, согласующий удлинитель, линейный усилитель и согласующий трансформатор. Линейные трансформаторы передачи и приема осуществляют согласование входных и выходных параметров аппаратуры с параметрами соединительной линии телеграф— МТС. Линейный усилитель обеспечивает необходимый уровень сигнала на входе фильтров приемной части аппаратуры. Согласующий трансформатор предназначен для согласования перехода от симметричной схемы к несимметричной и согласования выходного сопротивления усилителя с входным сопротивлением фильтров.

ИМС К2УС242 ( 3.4, а) можно использовать не только в качестве усилителя ( 3.4, б), но и как смеситель ( 3.4, в). При этом сигнал подают через вывод / на базу транзистора 7\, а напряжение гетеродина — через вывод 6 на его эмиттер. Для выделения ПЧ целесообразно использовать пьезокерамический фильтр, связанный с микросхемой через согласующий трансформатор.

На 9.30 дана структурная схема одного из применяемых в настоящее время ТВУ. В ТВУ питание обмотки возбуждения происходит через тиристорный преобразователь или от сети переменного тока с напряжением 380 В через согласующий трансформатор ТСЗВ, или от дополнительной трехфазной обмотки, расположенной на статоре. Преобразователи осуществляют выпрямление переменного тока в постоянный и имеют трехфазную схему со средним выводом при выпрямленном напряжении до 100 В или трехфазную мостовую при напряжении выше 100 В. Параллельно обмотке возбуждения синхронного двигателя через тиристорный ключ подключен пусковой резистор.

Междукаскадная связь в обеих схемах осуществляется через согласующий трансформатор Тръ позволяющий согласовать большое выходное сопротивление предыдущего каскада с малым входным сопротивлением следующего каскада. Коэффициент трансформации согласующего трансформатора

тельным выводам или выводам ПИН (см. гл. 4) осуществляется ( 13.25) через согласующий трансформатор с ответвлениями в первичной обмотке, предназначенными для выравнивания МДС, создаваемых токами каждой из фаз при нормальной работе, и снижения, таким образом, тока небаланса в устройстве до минимального значения. Повреждения изоляции вводов развиваются, как правило, относительно медленно. Поэтому оказывается целесообразным иметь в устройстве две ступени: более чувствительную, работающую на сигнал, и более грубую — на отключение трансформатора (автотрансформатора).

ности, возможность измерения этого напряжения встроенным вольтметром, форма кривой) гарантируются при подключении только определенной нагрузки. Согласующий трансформатор позволяет провести согласование " для нескольких определенных значений нагрузки (например, как это показано на 8.26, для 60, 600, 6000 Ом). Если сопротивление нагрузки велико (/?наг> Э-6000 Ом), то согласование достигается за счет подключения внутренней нагрузки 600 Ом. Шкала встроенного вольтметра градуируется при согласованной нагрузке. Аттенюатор позволяет ослаблять сигнал ступенчато. Вводимое ослабление измеряется в децибелах и определяется следующим образом:

TL — согласующий трансформатор; L и С — шунтирующий фильтр 50 Гц; R2—R5 и С1— СЗ — активно-емкостный фильтр; VS — выпрямительный мост; РА — микро-амперметр со шкалой 100 мкЛ; R7 — регулировочный резистор; С5 — конденсатор (для отстройки от сигналов, имеющих частоту выше 1000 Гц); TAN — трансформатор тока нулевой последовательности

В настоящее время электромеханический агрегат постоянной скорости в электрическом каскаде заменяется инвертором. Принципиальная схема такого каскада, называемого асинхронно-вентильным (АВК), приведена на 4.64. Здесь асинхронный двигатель М подключен со стороны статора к сети переменного тока, роторная цепь его через выпрямитель В, инвертор И и согласующий трансформатор Т присоединяется к той же питающей сети. Для сглаживания выпрямленного тока и нормальной работы инвертора включен реактор L. Принцип действия этого каскада аналогичен действию вентильно-машинного каскада и состоит в том, что в цепь выпрямленного тока ротора вводится добавочная ЭДС, получаемая регулированием угла 3 опережения включения тиристоров инвертора.

Управляемый тиристорный выпрямитель ТУВ, предназначенный для питания обмотки возбуждения, подключен к сети напряжением 380 В через согласующий трансформатор ТС; выпрямитель управляется системой импульсно-фазового управления СФУ, которая получает управляющий сигнал с выхода регулятора тока возбуждения РТВ. Регулятор РТВ выполнен на основе суммирующего магнитного усилителя.

Такой отрезок можно использовать в качестве согласующего трансформатора сопротивлений. Если включаемые кас-кадно линии имеют разные волновые сопротивления ZBl и ZB2, то у четвертьволнового согласующего трансформатора в качестве сопротивления нагрузки выступает волновое сопротивление ZB2. Входное сопротивление согласующего трансформатора должно быть равно ZBl. Для выполнения этого условия достаточно выбрать ZB трансформатора равным /ZBiZB2. Тогда ZBX==ZBVZB2 = ZBlZB2/ZB;2 = ZBl. Такой согласующий трансформатор приведен на 11.21.

В выходных плечах помещаются четвертьволновые согласующие трансформаторы с волновыми сопротивлениями

Входное устройство ВУ включает в себя согласующие трансформаторы для согласования выходного сопротивления генератора с сопротивлением нагрузки

Эмиттерный повторитель целесообразно применять при Ra S= 10 ом. Эта величина значительно меньше, чем в катодном повторителе. Благодаря 100%-ной отрицательной обратной связи, схема эмит-терного повторителя отличается высокой температурной стабильностью. Высокая стабильность параметров, малые частотные искажения и большое входное сопротивление делают эмиттерный повторитель хорошим согласующим устройством, особенно в импульсных усилителях, так как согласующие трансформаторы вносят большие искажения, а эмиттерный повторитель позволяет осуществить согласование каскадов без согласующего трансформатора.

Трансформаторы и катушки индуктивностей. В электронных устройствах используются в основном однофазные трансформаторы малой мощности (до 4 кВ -А). Наибольшее применение в электронной аппаратуре получили сетевые трансформаторы питания, выходные и согласующие трансформаторы, а также импульсные трансформаторы.

Выходной каскад, так же как и предварительный каскад УНЧ, может быть собран на транзисторе по схеме с общим эмиттером. Следует отметить, что, так как сопротивление нагрузки /?н обычно гораздо меньше внутреннего сопротивления коллекторной цепи /?в„. к, мощность, которая выделяется на нагрузке, включенной непосредственно в цепь коллектора, будет весьма мала. Для того чтобы эта мощность была максимально возможной, необходимо выполнить условие R,,=RBH. к, т. е. сопротивление нагрузки должно быть равно внутреннему сопротивлению источника полезного сигнала. Для этого на практике применяют согласующие трансформаторы ( 19.4). Подобные схемы однотактного транзисторного усилителя мощности с общим эмиттером применяются в том случае, если выходная мощность не превышает 3 — 5 Вт. Нагрузка Ra включена через согласующий трансформатор Тр.

Рабочие характеристики ограничителей амплитуды определяются также уровнями ограничения, которые лимитируются обычно напряжением источников смещения и питания. В схемах, содержащих реактивные элементы (разделительные конденсаторы, согласующие трансформаторы, индуктивные катушки в формирующих контурах), при воздействии последовательности импульсов уровень выходного сигнала сдвигается, так как образуется динамическое смещение. Из-за этого дополнительного смещения уровень ограничения может измениться, что необходимо учитывать при расчете практических схем.

При гальванической связи с нагрузкой пороги ограничения зависят от напряжений источников смещения и напряжения отпирания диода ?/от. Если же в схеме содержатся разделительные конденсаторы или согласующие трансформаторы, то при нахождении порогов ограничения следует учитывать влияние динамического смещения. Напряжение динамического смещения, определяемое средним значением напряже-

На практике в усилителях-расширителях часто применяются согласующие трансформаторы ( 4.9). Трансформатор на входе позволяет увеличить амплитуду базового тока, что способствует повышению коэффициента насыщения /Снас> а следовательно, и удлинению плоской вершины импульса. Амплитуда базового тока достигает максимальной величины при коэффициенте трансформации

Трансформаторы согласования широко используются в различных усилительных и измерительных устройствах, в тех случаях, когда без них не удается получить желаемые технико-экономические характеристики. Чаще всего трансформаторы согласования применяются в выходных каскадах усилителей низкой частоты, связывая выходную цепь последнего усилительного каскада с внешней нагрузкой, а в ряде случаев симметрируя при этом выходную цепь. Для межкаскадной связи трансформаторы согласования применяют тогда, когда требуется большая амплитуда тока сигнала выходной цепи оконечного каскада. В этом случае использования трансформатора согласования позволяет на порядок повысить усиление мощности сигнала, использовать транзистор в предоконеч-ном каскаде меньшей мощности и снизить расход энергии питания. Межкаскадный трансформатор необходим и при работе на транзистор с общей базой, так как резисторный каскад в этом случае не дает усиления. Данный вид трансформаторов применяется во входных цепях, когда источником сигнала являются датчики напряжения с очень низкими выходными сопротивлениями. При необходимости симметрирования входной или выходной цепи устройства иногда выгоднее воспользоваться согласующим трансформатором, чем специальными схемами с применением транзисторов. Для транзисторных устройств необходимы малогабаритные согласующие трансформаторы. Следует иметь в виду, что иногда при использовании дополнительных схемных элементов с транзисторами, исполняющими функции трансформатора согласования, можно разработать блок с меньшим объемом и весом. Кроме того, трансформаторы согласования предназначаются для преобразования тока или напряжения электрического сигнала, имеющего спектр звуковых или ультразвуковых частот.

Непосредственная передача усиленного сигнала от одного каскада с бегущей волной к другому через разделительный конденсатор возможна лишь при равенстве волновых сопротивлений сеточной линии последующего каскада и анодной линии предыдущей. При неравенстве волновых сопротивлений анодной и сеточной линий для обеспечения отсутствия отражений в месте их соединения, искажающих характеристики, сигнал от одного каскада к другому передают через специальные согласующие трансформаторы.

Вода для охлаждения деталей установок, нормально находящихся под напряжением (нагревательные индукторы, согласующие трансформаторы, генераторные лампы и др.), должна подаваться через шланги из изоляционного материала. Длина шланга выбирается из условия примерно 1 м на 1 кВ напряжения.