1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Смещение усилителя (рис. 3.9.22) обеспечивает оптимальный 1 Предположим, что трансформатор и транзистор идеальные. Определить Р, максимальную Р,„, и максимальный КПД коллекторной цепи. Какова средняя мощность, рассеиваемая транзистором? + 20 В вом в.в о Рис. 3.9.22. 9.23. Повторить вычисления задачи 7.4, если эмиттерный резистор зашун- тирован конденсатором. Предположить, что Вг, = 40. 9.24. 4-Ом громкоговоритель (при пересчете его сопротивления в первич ную обмотку трансформатора) дает вносимое сопротивление 640м. Определить коэффициент трансформации. 9.25. Схема (рис. 3.9.25) должна давать 40 Вт на 1О-Ом резисторе.
Если и первичная и вторичная обмотки трансформатора имеют сопротивление по 1Ом, определить 52, 12, ви 1, и КПД трансформатора. 2,5! г Рис. 3.9.26. 9.26. Пересчитать схему в примере 9.!6 для 1~ = 27 В и 1сц — — 0,75 А Определить новые значения 1сс и КПД.
9.27. Определить мощность, рассеиваемую в каждом элементе схемы в примере 9.16. 9.28. В схеме на рис. 3.9.28 сопротивление постоянному току первичной обмоткй равно 1,5 Ом, а сопротивление вторичной обмотки считаем равным нулю. Определить 383 УСИЛИТЕЛИ МОШНОСТИ 22,5 В 2ом Рис, 3 9.28. а. )со. рсва. в. Коэффициент трансформации для передачи максимальной мошности в нагрузку. г.
)р,. д.1,. е. )р,. ж. 1, . з. КПД. 9.29. По схеме и нагрузочной линии грие. 3.9.29) определить а. Яр. б. Коэффициент трансформации трансформатора. в. Максимальную мощность, которую можно передать в нагрузку. г. Мощность, рассеиваемую в транзисторе в состоянии покоя и при максимальной выходной мощности. м35В 1Ом я,=вом !с А 2,0 1,5 ЭО 55 Рис. 3.9.29. 9ЗО.
Показать, что уравнение 9.24 соответствует продифференцированному уравнению 9.23. Показать также, что мощность, рассеиваемая в каждом транзисторе, равна приблизительно 10% максимальной мощности, передаваемой в нагрузку. 9.31. Решить пример 9.18, если 1, поддерживается равным 1А. Как и прежде, )Р, = 24В. 9.32. Громкоговоритель имеет параметры: 2 Вт, 40м и управляется уси- лителем класса В. Напряжение питания равно 20 В, но Р; ограничено 384 ГЛАВА 9 размахом !6 В.
Определить Яь; 1,; Х; Уы; 1,; Рос; КПД;мощность, рассеиваемую в каждом транзисторе. 9.33. Пара мощных транзисторов имеет технические характеристики ВУсвр = 50В, 1,„= 2,5А и Усвоя! — — !В. Рассчитать усилитель класса В, передающий максимально возможную мощность в 4-Ом громкоговоритель. Определить коэффициент трансформации трансформатора, мощность, напряжение и ток нагрузки. 9.34. Двухтактный усилитель класса В имеет 1' = 20В, Я = 5Ом и транзисторы с Ь, = 50. Если смещение задается цепью, изображенной на рис.
9.23, и напряжение на базе 0,7 В, каким может быть максимальное сопротивление резистора, если он передает максимальную мощность в нагрузку? Допустимый ток диода 5мА. 9.35. Для схемы на рис. 3.9.35 определить 1и, У и 1„при 1',„= О. Для максимальной мощности, передаваемой в нагрузку, определить У, 1,, Р, и КПД. Предположить, что Ув,в„о = О. При вычислении КПД ток смещения не учитывать. Зарисовать форму тока коллектора Д,.
вва о зов т =зов с, 9 ог В.ов пю «оговоонтел Рис. 3.9.37. Рис. 3.9.39. 9.36. Решить пример 9.21 при У = 40 В. 9.37. Для схемы на рис. 3,9.37 определить Яр, Я и коэффициент усиления по напряжению, если Я, = 500 Ом. 386 ГЛАВА 10 стандартные 117 В, 60 Гц" от ближайшей настенной розетки. Источники питания преобразуют это напряжение в постоянное напряжение. Постоянный ток, потребляемый схемой от источника, часто называется нагрузкой на источник питания. В лабораториях применяются источники питания, вырабатывающие регулируемое выходное напряжение, или источники питания с изменяемым наиряжеыием.
Те источники питания, которые проектируются для мощных интегральных схем, являются обычно источниками с фиксированным иаиряжением, имеющими на выходе постоянное напряжение 5 В. Источники питания состоят из четырех основных частей (рис. 10.1): 1. Трансформатор. Переменное напряжение 117 В обычно не является оптимальным, а это значит, что источник питания будет потреблять большую источники питАния 387 1 О,4.1, Однойолупериодмый Былрямит6ль Однополупериодный выпрямитель является простейшим и наиболее дешевым и может быть использован в недорогих схемах, где степень чистоты выходного напряжения не является главным условием.
Однополупериодный выпрямитель (рис. 10.2,а) состоит из трансформатора ~в нем нет необходимости, если сетевое напряжение можно непосредственно использовать в схеме), диода и нагрузочного резистора. Формы сигналов показаны на рис. 10.2,б, Напряжение на нагрузке равно $' яппи~ в течение полупериода, когда входное напряжение положительно и через диод протекает ток, и равно нулю, когда входное напряжение отрицательно и диод находится в режиме отсечки. Здесь Р' является максимальной величиной переменного напряжения 388 ГЛАВА !О где ог равно 2л, умноженным на частоту входного напряжения.
Частота входного напряжения переменного тока, как правило, 60 Гц, поэтому аг = 377 радиан в секунду (рад!с). Форму напряжения можно описать разложением в ряд Фурье: У(г) = Ае -ь А, з!пег! + Аг з!и 2аг! + А, сйп Зег!..., (10.2) где Ае — постоянная составляющая, или среднее значение напряжения; А,, А„...— амплитуды первой, второй и т.д. гармоник. Для любой формы напряжения гя Ао= — ) с(г)Аг 2л 3 о (1О. 3) Для однополупериодной схемы Ас = — ~ У з)п пий = — = 0,318 !' . 2л 3 л о (10.3,а) Пример 10.1 Если напряжение сети подается непосредственно на вход выпрямителя, определить: а. Среднее значение выходного напряжения. б.
Максимальное обратное напряжение диода. Предположить, что напряжение сети равно 117 В. Решение Напряжение 117 В, поставляемое компанией по производству электроэнергии, представляет собой среднеквадратическое значение. Поэтому амплитудное значение У = У„, /2 =!65 В. Среднее, или постоянное, напряжение = 0,318 У = 52,6 В. Максимальное обратное напряжение на диоде будет таким же, как У, т. е. !65 В. Среднеквадратическое значение напряжения или тока (У„ „ 1„ ) определяется, как правило, через измеренную мощность Для колебания любой формы г г( (10.4) 2л о Для синусоидального напряжения (!0.4) упрощается до простого выражения У„, = !' ' Г2. Следовательно, на выходе однополупериодного выпрямителя действует напряжение !'„, = У !2. источники питлния 389 Идеальным выходным напряжением выпрямителя является абсолютно выровненное напряжение постоянного тока.
Если составляющая переменного тока на выходе велика, выходное напряжение содержит большое количество пульсаций. На рис. 10.2,6 пульсации выходного сигнала видны совершенно отчетливо. Коэффициент пульсаций (К.Г.) выражает уровень переменной составляющей в выходном напряжении выпрямителя и определяется отношением среднеквадратичсского значения переменной составляющей выходного сигнала к его постоянному, или среднему, значению, 392 ГЛАВА !0 Мостовые выпрямители находят широкое применение и выпускаются в виде готовых корпусированных изделий многими изготовителями. К примеру, Мо!ого1а выпускает серийные мостовые выпрямители для различных предельных токов. На рис.
! 0.5 приведен перечень технических характеристик ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОА970А! — МОА970Аб " ИНТЕГРАЛЬНАЯ ДИОДНАЯ СБОРКА Представляет собой диффузионные кремниевые кристаллы, объединенные внутренними межсоединениями. Сборка опрессовывается и образует выпрямительную схему. Используется в случаях, когда наиболее важным требованием является высокое отношение выходной ток/размеры. Для этих приборов характерны: ° Высокая стойкость к ударам, вибрации и экстремальной температуре, что обусловлено отсутствием пустот, опрессовкой и герметизацией. ° Высокая электрическая прочность диэлектрика. ° Простая компактная структура, гарантирующая безотказную работу.
° Способность выдерживать высокие выбросы тока (100 А) МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЪ| (Тх — — 25 "С, ЕСЛИ НЕ УКАЗАНЫ ДРУГИЕ ЗНАЧЕНИЯ) Параметр Максимальное повторяющееся обратное напряжение )гаки Рабочее максимальное обратное напряжение Постоянное запирающее напряжение и |аим 50 100 200 400 600 В Среднеквадратическое обратное напряжение |яшмз 35 70 !40 280 420 В В 62 31 124 248 372 200 400 600 100 50 " Перечень технических характеристик позволяет рассчитать большинство схем исключительно но представленной информации. Предельные характеристики, представляющие граничные значения на характеристиках прибора, ланы для обло чения расчета наихудшего случая. Постоянное выходное напряжение Резистивная нагрузка Емкостная на- грузка Обозна- МОА МОА МОА МОА МОА Елиияцм чеине 970А! 970А2 970АЗ 970А5 970Аб Средний выпрямленный прямой ток 1„ Тк — — 25 'С Те=55 С А ка Неповторяющиеся пиковые выбросы тока (подаются при максимально допу- стимых нагрузоч- ных условиях; Т, = = 150 "С) Температурный диапазон работы и сохранения перехода — еу.в % 'е ТЕПЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Обозна- Мин Макс.
Елнницы ченке Характерисгкки Размеры корпуса П7А-02 Прямое напряже- ние (!г = 6,28 А, Т, = =25 С) (!г=6,28А, Т,= = 150"С) Размеры, мм Мини- Максимальный мальный 1,! 1,0 Обратный ток при максимально допу- стимом напряже- нии 1'ан и темпера- туре окружающей среды Т„= 25'С 1„— 1,0 мА Рис. 1О.б. Технические характеристики мостового выпрямителя (© и разрешение фирмы Мосого)а, )пс.).
Тепловое Каждый сопротивление кристалл йвзс 10 С/Вт переход-корпус Действующий мост йв,вам 7,75 'С/Вт КОНСТРУКТОРСКИЕ ДАННЫЕ ° Корпус прессованный, пластмассовый, герметизированный. А В С О Г С Н 3 К О й ' Ч % 22,35 23,37 6,35 7,37 18,54 19,56 0,89 1,14 П,18 П,68 4,57 5,59 8,89 9,91 2,79 3,81 14,61 3,!8 343 3,56 4,06 2,66 (номинальный) 2,66 3,17 2,92 (номинальный) 1,90 2,41 ГЛАВА ~О Ф Все внешние поверхности имеют коррозионностойкое покрытие, выводы пропаяны. Э На корпусе выбиты обозначения: Входное переменное напряжение Выход постоянного напряжения + Выход постоянного напряжения— ° Расположение: любое ° Вес: -7,5г ° Выводы имеют квадратное сечение ° Размеры 6 и 1.
измеряются по опорной плоскости Рис. 1 0,5. ( П родолжение,) ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ На рис. 10.б,а представлена схема двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром, Когда приложенное напряжение е, близко к амплитуде, диод открыт и конденсатор заряжается до $'.„. Когда е, начинает уменьшаться, диод смещается в обратном направлении и конденсатор разряжается через нагрузочный резистор Я,. Формы напряжения е, и напряжения на нагрузке показаны на рис. 10.6,6. Нагрузка малой мощности соответствует высокому сопротивлению Я, и небольшому току, потребляемому от конденсатора. Этот режим изображен 396 глава !о ьо 0,9 о,а о,т о,ь т 0,5 ол о,з од ол о ол |ооо |оо Пример 10.4 Для схемы с емкостным фильтром (рис.
10.5) предположим, что е, = 10 В, частота входного сйгнала 60 Гц, С= 100 мкф и Л = 100 Ом. Определить К !)г, коэффициент пульсаций и )г, для однополупернодного и двухполупериодного выпрямителей. Решение При заданных значениях шЯС = 377 100 10 4 = 3,77. Из рис, 10Л определяем К 7$'„= 0,63 для однополупериодной и 0,83 для двухполупериодной схемы. Коэффициенты пульсаций можно определить из рис. !0.8: 0,4 для однополупериодного выпрямителя и 0,085 для двухполупериодного. Коэффициенты пульсаций можно также определить приблизительно. Из (10.9) )г = 1' — $',!2, 6,3 = 10 — )г,/2, $'„= 7,4 В.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
