Частота пульсаций в нагрузке r

Частота пульсаций в нагрузке r

Справочный материал по электронике

1. Элементная база современных электронных устройств

Электронный блок или электронное устройство содержит практически все основные элементы — резисторы, конденсаторы, а также полупроводниковые прибо­ры: диоды, транзисторы, интегральные схемы (ИС) и микро-ЭВМ.

Диоды и транзисторы используются для выпрямления или усиления сигналов. Поэтому их принято называть активными элементами. В отличие от них резисторы и конденсаторы слу­жат только для передачи сигналов. В этой связи их принято называть пассивными элементами.

Рис.1. Конденсатор постоянной ёмкости -1, переменный конденсатор -2, электролитический конденсатор — 3, постоянный резистор -4, переменный резистор -5, терморезистор – 6.

ток заряда конденсатора,

постоянная времени заряда конденсатора через резистор,

ток в цепи с резистором (закон Ома),

сопротивление цепи.

Эквивалентная емкость параллельно соединенных конденсаторов:

При последовательном соединении:

Рис.2. Трансформатор однофазный – 1, катушка индуктивности – 2, трёхфазный трансформатор звезда/звезда – 3 и звезда/треугольник -4, автотрансформатор -5.

Рис.3. Полевые (униполярные) транзисторы. С изолированным затвором – 2.

Рис.4. Биполярный транзистор (его выводы: Б — база, К – коллектор, Э – эмиттер) – 1, стабилитрон – 2, тиристор – 3, варикап – 4, выпрямительный диод – 5.

Рис.5. Стабилизатор напряжения на стабилитроне VD и его ВАХ.

Рис.6. ВАХ тиристора.

Рис.7. ВАХ выпрямительного диода.

Рис.8. Зависимость ёмкости от напряжения варикапа.

Рис. 9. Светодиод – 1, фотодиод – 2, фототранзистор – 3.

Рис.10. Полевой (униполярный) транзистор с изолированным затвором – 1, микросхема (МС) — логический элемент «ИЛИ» — 2, полевой (униполярный) транзистор – 3, микросхема (МС) — логический элемент «И» — 4, микросхема (МС) — инвертор -5.

Рис.11. Схемы включения транзисторов: 1 – с общей базой, 2 – с общим эмиттером, 3 – с общим коллектором (эмиттерный повторитель).

2. Источники вторичного электропитания

а. Однофазный однополупериодный выпрямитель

Рис.1. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя и диаграммы напряжений. Верхняя – на входе выпрямителя, средняя – на выходе, нижняя – выпрямленный ток.

Частота пульсаций равна частоте переменного тока.

б. Однофазный двухполупериодный выпрямитель

Рис.2 а — схема мостового выпрямителя, б — диаграммы напряжений и токов: верхняя — входное напряжение, средняя – выходное напряжение, нижняя – выпрямленного тока.

Частота пульсаций равнаудвоеннойчастоте переменного тока.

Рис.3 а — схема нулевого выпрямителя, б — диаграммы напряжений и токов: верхняя — входное напряжение, средняя – выходное напряжение, нижняя – выпрямленного тока.

Обратное напряжение в2 раза больше, чем у мостового. Частота пульсаций равнаудвоеннойчастоте переменного тока.

в. Трехфазный нулевой выпрямитель

Рис.4 а — схема трехфазного нулевого выпрямителя, б — диаграммы напряжений: верхняя — входное напряжение, нижняя – выходное напряжение.

Частота пульсаций равнаутроеннойчастоте переменного тока.

в. Трехфазный мостовой выпрямитель

Рис.5.Схема трехфазного мостового выпрямителя.

Рис.6 Диаграммы напряжений трехфазного мостового выпрямителя.

Частота пульсаций равна ушестерённой частоте переменного тока.

Для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения применяют сглаживающие фильтры. Их устанавливают на выходе выпрямителя. Схемы наиболее распространенных типов сглаживающих фильтров приведены на рисунках 1 — 4.

Эффективность сглаживающего фильтра оценивают отношением коэффициентов пульсаций входного (до фильтра) и выходного (после фильтра) напряжений: , где — коэффициент сглаживания; — коэффициенты пульсаций выпрямленного напряжения до и после фильтра.

Рис. 5 Диаграмма напряжений: 1 – на входе сглаживающего фильтра, 2 – на его выходе.

3. Аналоговая электроника

Усилители на транзисторах

Рис.1 Схемы включения транзисторов: 1 – с общей базой, 2 – с общим эмиттером, 3 – с общим коллектором.

Рис.2 Типовая схема усилительного каскада с общим эмиттером на биполярном транзисторе.

Рис.3 Характеристики усилительного каскада с общим эмиттером на биполярном транзисторе: динамическая входная характеристика , повернутая на 90 0 ; переходная характеристика ; выходные характеристики .

Точки С и А находятся в зоне насыщения, точки D и В соответственно в зоне отсечки, а точка покоя Q в рабочей зоне.

Рис.4 Диаграмма входного и выходного напряжения усилительного каскада с общим эмиттером на биполярном транзисторе.

Читайте также:  Схемы из страз на одежду

Инверсия фазы учитывается знаком минус в формулах выходного напряжения и коэффициента усиления.

Усилители характеризуются рабочим диапазоном частот, внутри которого коэффициент усиления можно считать постоянным и определяется с помощью амплитудно–частотной характеристики (АЧХ).

Обратная связь

Введение обратной связи позволяет создавать не только усилители с необхомимыми свойствами, но и новые классы электронных схем с различными функциональными характеристиками (генераторы, стабилизаторы и т.д.)

Для усилителя с отрицательной обратной связью по напряжению получим:

При , коэффициент усиления с обратной связью равен . (Пример: операционный усилитель ОУ)

Рис.3 Схема дифференциального усилительного каскада.

Усилители на ОУ – это усилитель на основе интегрального усилителя постоянного тока.

Рис.4 Условное обозначение ОУ.

Параметры ОУ без обратной связи характеризуются следующими величинами:

, , , ,

где и — входное и выходное сопротивления ОУ, — коэффициент усиления по напряжению ОУ, — входной ток ОУ

Рис.5 Инвертирующий усилитель – а., диаграмма входного и выходного напряжения –б.

Коэффициент усиления по напряжению инвертирующего усилителя с обратной связью:

Рис.6 Неинвертирующий усилитель – а., диаграмма входного и выходного напряжения –б.

Коэффициент усиления по напряжению инвертирующего усилителя с обратной связью:

Рис.7 Схема суммирующего усилителя,

Рис.8 Схема интегрирующего усилителя,

Рис.9 Схема дифференцирующего усилителя,

Рис.10 Схема компаратора — устройства, которое осуществляет сравнение измеряемого входного напряжения с опорным напряжением и диаграмма выходного напряжения.

Разность напряжений является входным напряжением ОУ. При напряжение , в связи с чем . При напряжение и .

Избирательным называется усилитель, обладающий способностью выделять полезный сигнал, имеющий заданную частоту, из всего ряда сигналов, поступающих на вход усилителя. Такой усилитель в отличие от широкополосного усилителя имеет узкую полосу пропускания .

ГЕНЕРАТОРЫ ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Генератор представляет собой преобразователь энергии источника постоянного тока в энергию периодических электрических колебаний. Генератор строится на основе усилителя с положительной обратной связью.

Нужно создать запрос для поиска схемы на стиральную машину indesit wil 102 xr. На форуме необходимо пройти тест. Схему качаю не себе, т. ч. в электронике не шарю. Вот фото :

Вопрос :
Частота пульсаций в нагрузке R(по порядку, Гц) :

Варианты ответов :
(1) 50-50
(2) 100-50
(3) 100-100
(4) 50-100

Здесь легко и интересно общаться. Присоединяйся!

А что, ответ на первый вопрос неверный был?

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

Наличие значительных пульсаций выпрямленного напряжения у однофазных выпрямителей ухудшает работу потребителей. Например, при питании двигателей постоянного тока пульсирующим напряжением увеличиваются потери в двигателях. При питании радиоаппаратуры пульсация напряжения ухудшает ее работу, создавая на выходе усилителей фон.

Рис. 6.7. Напряжения на нагрузке однополупериодного однофазного выпрямителя с емкостным фильтром

Для уменьшения пульсации напряжения у потребителя на выходе выпрямителя устанавливается специальное устройство, называемое сглаживающим фильтром, основное назначение которого уменьшить переменную составляющую выпрямленного напряжения. Простейшим фильтром является конденсатор большой емкости, включаемый параллельно приемнику выпрямленного напряжения. При таком включении конденсатор заряжается до амплитудного значения напряжения u2 в моменты времени, когда напряжение u2 превышает напряжение на конденсаторе (интервал времени t1-t2 на рис. 6.7). В течение интервала времени t2-t3, когда напряжение uc u2, вентиль закрыт, а конденсатор разряжается через нагрузочный резистор Rн. С момента времени t3 процесс повторяется. При включении емкостного фильтра напряжение uн не уменьшается до нуля, а пульсирует в некоторых пределах, увеличивая среднее значение выпрямленного напряжения.

Рис. 6.8. П-образный фильтр

Большее уменьшение пульсации напряжения обеспечивают Г-образные фильтры, представляющие собой смешанные LC фильтры (рис. 6.8). Уменьшение пульсации LC фильтром объясняется шунтирующим действием конденсатора Сф для переменной составляющей выпрямленного напряжения и значительным падением этой составляющей напряжения на катушке Lф, которая называется дросселем. В результате доля переменной составляющей в выпрямленном напряжении резко снижается. Наряду с ослаблением переменной составляющей выпрямленного напряжения LC фильтр незначительно уменьшает и постоянную составляющую. Это происходит за счет падения напряжения на активном сопротивлении катушки. Если один Г-образный фильтр не обеспечивает необходимого уменьшения пульсации, последовательно включают несколько фильтров, например, Г-образный и емкостной фильтры, в совокупности дающие так называемый П-образный фильтр. На рис. 6.8 второй конденсатор П-образного фильтра указан пунктиром.

Читайте также:  Салат из кабачков консервация

В реальных выпрямителях с ростом тока нагрузки выходное напряжение выпрямителя Uср уменьшается вследствие падений напряжения в активном сопротивлении обмоток трансформатора I∙Rтр и последовательных элементах сглаживающего фильтра I∙Rф, а также падения напряжения на вентилях Uпр.=I∙Rпр. Нагрузочный ток и напряжение нагрузки Uн связаны между собой следующим выражением:

где Uхх — напряжение холостого хода выпрямителя. Зависимость Uн= f(I) называется внешней характеристикой выпрямителя и определяет границы изменений тока, при которых выпрямленное напряжение не уменьшается ниже допустимой величины.

Рабочее задание

1. Технические данные электроизмерительных приборов, используемых в работе, занесите в таблицу 1.1. Форма таблицы приведена на странице 3.

2. Используя один из четырех вентилей, имеющихся на панели блока вентилей, соберите цепь, изображенную на рис. 6.9 и предъявите цепь для проверки преподавателю.

Рис. 6.9. Однополупериодная схема выпрямления

3. Элементы фильтра выпрямителя отключите, для этого тумблеры Т1 и Т2 разомкните, а тумблер Т3 — замкните.

4. Автоматическим выключателем АП включите блок питания; при этом должна загореться сигнальная лампа.

5. Подготовьте осциллограф к работе, для чего:

а) шнур питания соедините с разъемом ’’сеть’’, расположенным на задней стенке осциллографа;

б) шнур питания соедините с клеммами, отмеченными знаком ’’

220’’, расположенным на панели блока питания стенда;

в) тумблером ’’сеть’’ включите осциллограф, при этом на передней панели осциллографа должна загореться сигнальная лампа;

г) через 2-3 минуты отрегулируйте яркость и фокусировку линии развертки на экране осциллографа с помощью ручек «Яркость» и «Фокус».

6. Проведите калибровку коэффициента отклонения луча, для чего:

а) тумблер, отмеченный знаком « », « » поставьте в положение « »;

б) переключатель, отмеченный знаком «V/см», «mV/см» поставьте в положение «20 mV/см»;

в) тумблер, отмеченный знаком « », расположенный на правой стенке осциллографа, поставьте в положение « »;

г) подключите соединительный кабель к гнезду, отмеченному знаком «1мΩ50pF»;

д) подключите штекеры соединительного кабеля к гнездам калибровочного напряжения 1В, расположенным на правой стенке осциллографа и отмеченным знаком «1V» (к штекеру с коротким проводом) и знаком «^» (к штекеру с длинным проводом). При этом на экране появится изображение двух горизонтальных линий;

е) ручкой «Усиление» установите расстояние между линиями, равное 5 см;Внимание: ВО ИЗБЕЖАНИЕ ПОЛОМОК, БОЛЬШИХ УСИЛИЙ К РУЧКЕ «УСИЛЕНИЕ» НЕ ПРИЛАГАТЬ!

ж) отключите штекеры соединительного кабеля от гнезд калибровочного напряжения 1В;

з) тумблер, отмеченный знаком « » поставьте в положение «–»;

и) переключатель, отмеченный знаком «V/см», «mV/см» поставьте в положение «2 V/см»;

ВЕЛИЧИНА ИЗМЕРЯЕМОГО НАПРЯЖЕНИЯ РАВНА 20 N В.

NАМПЛИТУДА ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЭКРАНЕ В САНТИМЕТРАХ.

к) штекеры соединительного кабеля подключите к вентилю.

Средние значения выпрямленного напряжения на нагрузочном резисторе и амплитудные значения обратного напряжения на вентилях при работе в однополупериодной и двухполупериодной мостовой схемах

ТИП ВЫПРЯМИТЕЛЯ U, B Uср Um. обр., В (определятся по осциллографу) Uср / U Um.обр/Uср
Однополупериодный
Однополупериодный с емкостным фильтром С1
Однополупериодный с емкостным фильтром С12
Однополупериодный с Г-образным LC фильтром
Однополупериодный с П-образным LC фильтром
Двухполупериодный
Двухполупериодный с емкостным фильтром С1
Двухполупериодный с емкостным фильтром С12
Двухполупериодный с Г-образным LC фильтром
Двухполупериодный с П-образным LC фильтром

7.Замкните тумблер, отмеченный знаком «

24», расположенный на панели блока питания стенда; при этом на панели блока вентилей должна загореться сигнальная лампа.

8.Тумблеры Т1 и Т2 разомкните, а тумблер Т3 замкните.

9. Вольтметром магнитоэлектрической системы измерьте значение выпрямленного напряжения на нагрузочном резисторе Uср, а осциллографом — амплитудное значение обратного напряжения Um.обр. на вентиле. Показания приборов занесите в первую строку таблицы 6.1.

Читайте также:  Точило калибр тэ 150 300 00000045638

10. Замкните тумблер Т1. Показания приборов занесите во вторую строку таблицы 6.1.

11. Замкните тумблер Т2. Показания приборов занесите в таблицу 6.1.

12. Разомкните тумблеры Т1 и Т3. Показания приборов занесите в таблицу 6.1.

13. Тумблер Т1 замкните. Показания приборов занесите в таблицу 6.1.

14. Штекеры соединительного кабеля переключите на нагрузочный резистор.

Для всех строк таблицы 6.1. зарисуйте или сфотографируйте осциллограммы выпрямленного напряжения.

15. Разомкните тумблер, отмеченный знаком «

24», расположенный на панели блока питания стенда, при этом на панели блока вентилей должна погаснуть сигнальная лампа.

Рис.6.10. Мостовая схема выпрямления

16. Соберите мостовую схему выпрямителя, изображенную на рис.6.10, и предъявите ее для проверки преподавателю.

17. Выполните пункты 6-14.

18. Выключите блок питания стенда.

Обработка результатов

1. Сравните значения Uср/U с теоретическими значениями для соответствующих схем выпрямления. Сделайте вывод о влиянии схемы выпрямления на величину выпрямленного напряжения.

2. Сделайте вывод о влиянии емкостного фильтра и величины емкости на величину выпрямленного напряжения.

3. Сделайте вывод о влиянии LC фильтров на величину выпрямленного напряжения.

4. Объясните влияние дросселя на величину выпрямленного напряжения при использовании LC фильтров.

5. На основании анализа осциллограмм сделайте вывод о влиянии схемы выпрямления на величину пульсации выпрямленного напряжения.

6. Сделайте вывод о влиянии емкостного фильтра и величины емкости на пульсацию выпрямленного напряжения.

7. Сделайте вывод о влиянии LC фильтров на пульсацию выпрямленного напряжения.

8. Сравните измеренные значения обратного напряжения на вентиле и сделайте вывод о влиянии схемы выпрямления и типа применяемого фильтра на величину обратного напряжения.

9. Сравните теоретические значения допустимого обратного напряжения, вычисленные по формулам (6.8), (6.14), при работе выпрямителей без фильтров со всеми экспериментальными значениями обратного напряжения и дайте рекомендации по выбору вентилей для работы выпрямителей с фильтрами.

10. Дайте мотивированное заключение о предпочтительности одной из исследованных схем выпрямления перед другими.

Контрольные вопросы

1. Что такое p-n переход?

2. При каком потенциале на p области p-n переход проводит ток?

3. Когда происходит пробой p-n перехода?

4. Почему p-n переход обладает односторонней проводимостью?

5. Зависит ли проводимость p-n перехода от величины приложенного напряжения?

6. Какое включение p-n перехода называется прямым?

7. Как меняется сопротивление запирающего слоя при увеличении обратного напряжения?

8. Как меняется сопротивление запирающего слоя при увеличении прямого напряжения?

9. Когда происходит тепловое разрушение p-n перехода?

10. Какими элементами из приведенного ряда Ва, В, Sn, Ga, Sb, In, Mn легируют кремний для получения проводимости типа p?

11. Зависит ли проводимость p-n перехода от полярности приложенного напряжения?

12. Какими элементами из приведенного ряда As, B, P, Ba, Pb, Sb, Mn легируют германий для получения проводимости типа n?

13. При каком потенциале на n области p-n переход проводит ток?

14. Какие носители заряда называются неосновными?

15. Какими носителями обусловлена проводимость кремния типа p?

16. Что такое полупроводниковый диод?

17. Какими носителями обусловлен обратный ток диода?

18. Почему при обратных напряжениях близких к предельно допустимым концентрация неосновных носителей резко увеличивается?

19. Рассчитайте величину среднего выпрямленного напряжения однополупериодного выпрямителя, если напряжение на его входе u=141Sin314 В.

20. Как изменится величина выпрямленного напряжения при включении емкостного фильтра?

21. Как изменится амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения при включении фильтра?

22. Как изменится частота пульсаций выпрямленного напряжения при включении фильтра?

23. Рассчитайте величину среднего выпрямленного напряжения двухполупериодного выпрямителя, если напряжение на его входе u=282Sin314t В.

24. Рассчитайте величину обратного напряжения на диоде однополупериодного выпрямителя, если напряжение на нагрузочном резисторе 100 В.

25. Рассчитайте величину обратного напряжения на диоде мостового выпрямителя, если напряжение на нагрузочном резисторе 100 В.

Ссылка на основную публикацию
Цикады приманки на щуку
Цикада – это блесна, отличительной особенностью которой является малая парусность, что способствует дальнему забросу. Характеристики, особенности цикады Цикады производятся из...
Цветник цветущий с весны до осени
Узнайте, как выращивать красивые цветущие многолетники для роскошной клубы цветущей все лето. Какие хитрости и секреты применяют цветоводы, чтобы клумба...
Цветные клеевые стержни для термопистолета
На сайте продавца доступен "Онлайн консультант".Для перехода на сайт нажмите "В магазин" На сайте продавца доступен "Онлайн консультант".Для перехода на...
Цикл жизни блох у кошек
Блохи доставляют много хлопот хозяину кошки. Мало того, что насекомые донимают зверька, они распространяются по всей квартире и досаждают хозяевам....
Adblock detector