hhis2 (558068), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В электронных приборах трансформаторы выполняют лве важные функции во-первых. онн преобразую. напряженно переменного т<жа сети к нужному, обычно более низкому значеннво, которое можно использовавь в схемсц и. во-вторых. онн аизозируювл электронную схему вп нсцосрезсгвенншо кввнгакта с сизовов сетью.
так как обмвлкн трансформатора электрически изодяроватвы одна от другои. Выпускаемые иромывлленностью си. лввыв трансформаторы в предназначсцныс лля работы с напряжением силовых сетей, равным 110. 127 шш 220 Вв обеспечивают разнообрязныс влаченяя вв; рнчных напряжении и -оков. лнапязоя напряжений включает значении от ! В ло нескольких тысяч волю, диапазон гока †о нескольких миллиямпер ввсв ввотевв ампер Транс форматоры, используемые обычно в электронных приборах, обеспечиваю т диапазон вторнчнов о напряжения от 10 до 50 В, диапазон тока- от 0,1 до 5 А.
Промышленность выпускает также трансформаторы, предназначенные для работы в диапазоне звуковых частот, иногда используют резонансные трансформаторы. Интерес представляют трансформаторы для линий передач, о которых мы немного поговорим в гл. 13, в разд. 13.!О. Для сердечников высокочастотных трансформаторов используют специальные материалы нли прибегают к специальным конструкциям для того, чтобы уменьшить потери энергии в сердечнике; что же касается сердечников низкочастотных (т.е. силовых) трансформаторов, то их делают тяжелыми изи крупновабаритными. Трансформаторьв для высоких н низких частот, вообще говоря, нс взаимозаменяемы. Замечание: Этот раздел содержит мново математических выкладок. при желания их можно пропустить, но нн в коем сл) чае не упускайте из внимания резулш яты Схемы с конденсаторами и ивьтуктнвввостями сложнее. чем рассмовренныс ранее резистнвные схемы.— нх работа зявиснв о, частоты входнов о сигнала: аделитедь напряжения» с конлепсавором илл иядуктнвностью будет обладавь частотно-зявн.
симым коэффициентом делении Кроме того, схемы. в состав которых входят этн коьпюнсвгты (нх, ксвати. относят к класс! тгсгивньы,'. искажают таклс входные си: калы. кяв., например. прямоув о тьяыс ко всбавпш я лом мы вогвыцв чво убс— д вднвь Олняк ' я кон ссввсьо о)вы, н янд) явяв ности являвотся .винейными элемеятамн Это означасв.:ао ямввдитуда выхв ялов: сю надя. независимо вп св о формы. с врв в; пропорцяонаш,на амп.внтуле вхв.знш: сигнала Лннейностысв обусловлены мявз в ие зякономсрност и повеления схем. нажпсншял сос.юнв и .лелуюшем: Если н: вхоа,ллн инни ° авиве ладан сввввввоивВа.,вьнывв о гоогц 2 кгц ;, улаф яифразвук ! частота Ййоьуеу ":,:.*::йв:в)6)туэвбг пример частотного анализа выравнивание лзя тромкотоаоритеза .
в'-';,'-',:!,::!!))в!)1226Вив с частотой р. та на выходе будет '*- .ямаЕунвен-ниисисе синусоидальный сигнал с -;":: ',ецукГяайжв частотой, но, возможно, с дру .-';,,',.й)вг)Ьвв(ииитудай и фазой ',.-:;.';:;:. ",:.оя4".:14!яуОФя об этом замечательном свойстве „:;; '!В)!ууйц)!ализа схем, содержащих резисторы, '", .":4~$!)В)цвввкоры и индуктивностн, вы всегда ;"« ':-~(уВ~фщылатветнть на вопрос: как зависив ;:вью()гщиое напряжение (его амплнтула н .6о))аях) .Вт входного напряжения в виде 4~!йфуниадальнаго гигнала олрлделеннтэ Вв)Елены.
Этот вопрос вавкен и тогла. я!))фщ схема предназначена для другого ак(вВ2Всжыа Работы. ГРафик РезУзьтиРУющей .йу)!)2)ц(тулио-частотнои характеристики. ,,У)ВЗ65В2)ВЯЮЩЕй О В НОШЕНИЕ ВЫХОЛПОГО СИГ,'.В)))ввуазк вхолному для каждшо значения (ух)вргиты синусоиды. полезен ирн анализе 'кягботы схемы со многнмн визами снв 4йвюв. Амплитудно-частотная характе эа(ЮШявка (АЧХ). представленная ня :1)гуРв в)з46, мозкет приналлевкать. например '3 епродуктору какого-нибудь кговоряшего ' 'к:жзШкан.
Под выходным сигналом в даиЧнвыаСцуяас ПОНИМаЕтСя ЗауКОВОЕ Ланпс'Ввеч'тане напрюкенне. Желательно. чтобы "Фацк, репродуктора была кплоскойя..в. е туге!бы отношение звукового давления к частоте было постоянной величиной в диапазоне звуковых частот. В этом случае недостатки репродуктора можно скомпенсировать за счет пассивного фильтра с инверсной АЧХ (как показано на графике)„ включенного в усилитель радиоприемника. Как мы увидим в дальнейшем, можно обобшнть заков Ома. заменив понятие «сопротнвленисл понятием нполное сопротивлениел.
илн ннмпеланса. вовла он будет справедлив здя любой схемы. в состав которой входят зинейные пассивные элементы (резисторы. конленсаторьв. инлуктивностн). Итак. понятия кнмпеданси н «реактивное сопротивлснисн дезаю в закон Омя справедливым ддя схем. соде)зжшяих кондея'"вво(вы н ввн.вуввнвностн. 5 точиим вермяцолшию 1!чв педшю шо обобшеннос ялн поднос сопрозивленне, инлуктнвносгн и конзенсаворьв облалают рвактивнаьн галуттивлвнивм (ммкнвз сказать. чкв онн реагнр)вов яа воздействие!, резисторы об вядаюз солротивленив.н (по яназвлия втн окязывянвг сопротивление- возлействвя в Иными словами„нмпеданс = сопротивление -в реактивное сопротивление (бвзввее зв г Рве. 1 43.
т.е. для конденсатора Х, = — ХиС., 1 = (Уу(1,'с»С). у(у Рнс. !.47. подробно поговорим об этом позже). Однако мозкно встретить, например, такое выражение: «импеданс конденсатора на данной частоте составляет...ьх Дело в том, что в импеданс входит реактивное сопротивление, и поэтому не обязательно говорить «реактивное сопротивление конденсатора», можно сказать и «импе- данс конденсатора». На самом деле слово «импеданс» часто употребляют и тогда, когда известно, что речь идет о сопротивлении; например, говорят «импеданс источника» или «выходной импеданс»,имея в виду эквивалентное сопротивление некоторого источника.
То же самое относится и к «входному импедансу», В дальнейшем речь пойдет о схемах, для питания которых используется синусоидальный сигнал с определенной частотой. Анализ схем, работающих с сигналами другой формы, требует большей тпуательности и предполагает использование уже известных нам методов (например. метода дифференциальных уравнений или метода преобразования Фурье, при котором сигнал представляют в виде рялв синусоид).
На практике эти методы редко используются. 1.18. Частотный анализ реактввных схем Для начала рассмотрим конденсатор, на который подается сннусоидальное напряжение источника питания (рис. 1.47). Ток в схеме определяется следующим образом: 1(У) = С(сУ(УУУУ) = Сто Носов со!. Из этого уравнения следует. что ток имеет амплитуду 1 и опережает входное напря- жение по фазе на 90 .
Если не принимать во внимание соотношение фаз. го (Напомним, что со = 2я7: ) Конденсатор ведет себя как резистор, сопротивление которого зависит от частоты и определяется выражением Я = !ус»С, и, кроме того, ток, протекающий через конденсатор, сдвинут по фазе на 90 " относительно напрюкения (рис. 1.48). Например, через конденсатор емкостью 1 мкФ, подключенный к силовой сети с напряжением 110 В (эффективное значение) и частотой 60 Гц, будет протекать ток, эффективная амплитуда которого определяется следующим образом: 1 = 1107[17(2я. 60 х х 10 в)) = 41,5 мА (эффективное значение).
Замечание: сейчас нам необходимо воспользоваться комплексными переменными; при желании вы можете пропустить математические выкладки, приводимые в последующих разлелах, н принять на веру полученные результаты (они выделены в тексте). Не думайте, что подробные алгебраические преобразования. приводимые в этих разделах, необходимы для понимания всего остального материала книги. Это не так †глубок знание математики похвально.но совсем не обяза сельпо Следующий раздел. пожалуй.
наиболее труден для тех. у кого нет достаточной мат ема синеокой подготовки Но пусть юо вас не огорчает Определение напрапкеиия и тока с помо!пью комплексных чисел. Только что вы убедились в том что в цепи переменного !ока. работающей с синусоидальным сигналом некоторой частоты. возмозкен сдвиг по фазе между напряжением и ! оком. Тем не менее если схема солержит только винсйные элементы (резисторы. конденсаторы.
индуктивностий то амплн- 'о;";~~~~()стоков на всех участках схемы про:-'::"~уциональна амплитуде питающего на.,':::~ряя(кения. В связи с этим можно попы=::::««««з,ся найти некоторые общие выраже;,, '':-ЩИ«1,: гока, напряжения и сопротивления ,у. ясцбазбшить тем самым закон Ома. Оче-"., ''вй(()йго, что для того, чтобы определить ',':~(«)в':в какой-либо точке схемы, недоста,.„.
'~у«П(ю задать одно значение — дело в том, ::,,' „Г«чу»!кок характеризуется как амплитудой, "', " ~$(йуи' сдвигом фазы. ';-;; —:;.; ',:КоНечно, можно определять амплитуды ,:-В»ф((новые сдвиги напряжений и токов ';. '-~:ш(пример 11(у) =. 25,7яп(З77у + 0,58), ...- '(«яуятМазьувается, что проще это делать ь!."',:,р!~(йыощью комплексных чисел. Вместо . -:"'КС«В::;.',чтобы тратить время и силы на '.:, '5 ы))у«««еаие и вычитание синусоидальных ',:...ф*фИщий, можно легко и просто склады*: й)1й»у~,;и вычитать комплексные числа. Так ,.,".«««д~:)ядайствуюшие значения напряжения " ';.,"«г(.'":я[о~',а представляют собой реальные , ';;я««су«(«явственные величины, изменяющиеся : „'!(й~;,:;)«ровавии, следует вывести правило для !.':;:::!~да реальных количественных вели- :-,««!~«(«::Н' комплексное представление и пай)«у()йуу«уйапомним еше раз, что мы имеем "-, .«аай(ьсячастотой синусоидального колеба,':" "«в«1«ййууи сформулируем следующие пра ' „'з .«5«(((141)«ряжение и ток представляются 1;0!)()()(«и(!вялыми величинами (3 и 1.
Напра ''увы()[йМ' ьУ»соа(озу + ср) представляется яййплексным числом (у е"'. Напомним, Уу«я лУ»= соя 0 оуяп 0, где у =,У вЂ” 1 2',"':.Д«)я того чтобы получить выражение й)«у«;Ч)ейстоуюиуеео напряжения и тока й~М(сьУмнотазать соответствУющие компЛяйяияе представления на е " и вылепить ((е)((ечвительную часть Этсз записывается й)М«(Ую«цим образом (у(у) = Ке(()е") л««1=, Ке(«ев") Иначе говоря «)йорн«авве в «х)яв ваа з«у«анна Коьвьтеасное ; ягявявв :в«ы». „ уивонть на, '" в взять .зевстввтельную вать '".(з«,электронике символу используется чувясто принятого в алгебре для комп- лексной переменной символа у, с тем чтобы избежать путаницы с током, который также обозначают символом У).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
